Thu Huyền sinh năm 1975 tại Hà Nội trong một gia đình không có ai làm nghệ thuật. Chị say mê hát chèo từ nhỏ. Tên tuổi của chị gắn liền với vai diễn Thị Mầu trong vở chèo “Quan Âm Thị Kính”. Chị từng giành nhiều huy chương vàng tại các liên hoan sân khấu chèo toàn quốc.

Chị đã được trao danh hiệu Nghệ sĩ ưu tú.