Пелагея Тихонова родилась в 1992 году в Санкт-Петербурге. Окончила музыкально-педагогическое училище № 3 и Российский государственный институт сценических искусств (курс профессора Александра Исакова).
Лауреат XIII Международного вокального конкурса-фестиваля имени Андрея Петрова «Поющая маска» (IIIпремия), Международного музыкального конкурса-лаборатории Алисы Гицба (III премия в номинации «камерное пение»), Международного музыкального молодежного конкурса, посвященного И. Ф. Стравинскому (II премия). Дипломант VI Международного юношеского конкурса имени Ф. Шопена.
В 2014–2023 гг. – солистка Детского музыкального театра «Зазеркалье», с 2022 года – артистка Государственной филармонии Санкт-Петербурга для детей и молодежи.
В репертуаре певицы – Третья дама и Керубино («Волшебная флейта» и «Свадьба Фигаро» Моцарта), Лаура и Ольга («Иоланта» и «Евгений Онегин» Чайковского), Эмилия («Отелло» Верди), Мерседес («Кармен» Бизе), Любаша («Царская невеста» Римского-Корсакова). Выступала в мюзиклах «Белый Клык» Анастасии Беспаловой, «Гиперболоид инженера Гарина» Сергея Плешака, «Пушкин. Рок. Любовь» Виктора Плешака.
Принимала участие в хоровом фестивале Ленинградской области в Ивангородской крепости (2022). Исполнила главную роль (партия Милы) в опере Александра Чайковского «Рубеж» на сцене Мариинского театра (2023). Участвовала в исполнении Второй симфонии Малера с Уральским академическим филармоническим оркестром под управлением Дмитрия Лисса в Екатеринбурге (2023).