Уроженка Валенсии, Сильвия Тро Сантафе училась в Высшей школе музыки им. Хоакина Родриго в своем родном городе и затем в Julliard School of Music в Нью-Йорке. Оперный дебют певицы состоялся на Россиниевском фестивале в Пезаро (Лючилла в «Шелковой лестнице» Россини); среди других ролей, исполненных ею в это же время – Керубино («Свадьба Фигаро» Моцарта) на оперном фестивале в Санта-Фе, Церлина («Дон Жуан» Моцарта) в Овьедо, Секст («Юлий Цезарь» Генделя) и Вестница («Орфей» Монтеверди) в оперном театре Валенсии.
Сильвия Тро Сантафе завоевала международное признание как генделевская певица – к числу ее ролей в операх Генделя принадлежат Медоро («Орландо») в Валенсии, Птолемей («Юлий Цезарь») в Нидерландской опере и болонском Teatro Comunale, Полинесс («Ариодант») в Парижской опере, дрезденской Semperoper и на Зальцбургском фестивале, Ксеркс («Ксеркс») в парижском Театре на Елисейских Полях, Руджеро («Альцина») в парижском Theatre du Chatelet и заглавная роль в «Ариоданте» на сцене барселонского театра Liceu. Певица также чрезвычайно востребована в россиниевском репертуаре. В партии Розины («Севильский цирюльник») она выступала на сценах оперных театров Болоньи, Тулузы, Амстердама, Цюриха, Люксембурга, Вашингтона, Женевы и в Венской государственной опере; в партии Изабеллы («Итальянка в Алжире») – в Берлине, Цюрихе, Мадриде, Дрездене и Вене; в партии Анджелины («Золушка») – в Кремоне, Мантуе, Комо, Брешии, Павии, Бергамо, Барселоне, Цюрихе, Брюсселе, Дрездене и Вене. В последние годы репертуар певицы пополнился такими партиями, как Орсини («Лукреция Борджиа» Доницетти на сцене Баварской государственной оперы и в брюссельском театре La Monnaie), Адальжиза («Норма» Беллини в брюссельском LaMonnaie), Дорабелла («Так поступают все» Моцарта в Баден-Бадене), Никлаус («Сказки Гофмана» Оффенбаха в Римской опере), Дульсинея («Дон Кихот» Массне в брюссельском театре La Monnaie), Арзаче («Семирамида» Россини в неаполитанском театре San Carlo), Улисс («Дейдамия» Генделя в Нидерландской опере).
Певица выступала с такими выдающимися дирижерами, как Нэвилл Мэрринер, Герд Альбрехт, Иегуди Менухин, Рафаэль Фрюбек де Бургос, Шарль Дютуа, Фабио Луизи, Лорин Маазель, Маурицио Бенини, Мишель Плассон, Гарри Биккет, Рене Якобс и Кристоф Руссе. Дискография певицы включает записи опер «Гризельда» Скарлатти для Harmonia Mundi France, «Ксеркс» Генделя для Virgin Classics с Ансамблем Les Arts Florissants под управлением Уильяма Кристи, «Лукреция Борджиа» для лейбла Nightingale и два сольных диска - «Испанские героини» и «Сцены и арии из опер Россини» - для Signum. В числе последних ангажементов Сильвии Тро Сантафе: партии Елизаветы («Мария Стюарт» Доницетти в барселонском Liceu), Изабеллы («Итальянка в Алжире» Россини в операх Авиньона и Валенсии), Челио («Люций Сулла» Моцарта в Teatro Liceu), Розины («Севильский цирюльник» Россини в берлинской Deutsche Oper, Женевской опере и Teatro Massimo в Палермо).