Эллен Доррит Петерсен родилась 4 декабря 1975 года в Тау, Норвегия. Актриса окончила Национальную Академию искусств в Осло. После выступала в театре Рогаланд (Ставангер).
Петерсен дебютировала в короткометражном фильме «Pionéren» (2008). Активно снимается в кино, в 2014 году сыграла в драме режиссера Эскиль Вогта «Слепая» (Blind), исполнив роль Ингрид.