D’origine russe, Elena Demyanenko est diplômée de l’Academy of Theatrical Arts (Moscou). 

Elle danse et chorégraphie à New York depuis 2001. En 2003, elle intègre la compagnie Stephen Petronio Company, puis la Trisha Brown Dance Company en 2009. Parmi ses collaborations, on compte Joseph Poulson, Pavel Zustiak, Kota Yamasaki, Martha Clarke et Bill T. Jones/Arnie Zane Company, entre autres. Elle travaille sur des films de danse, et crée notamment Kino Eye, nominé au prix du jury Dance on Camera 2009.

Disparate Bodies, sa toute récente création cosignée avec Joe Poulson, a été créée au Baryshnikov Arts Center en 2011.