В 1986 году Елена Стародуб окончила Ярославский государственный театральный институт (ЯГТИ, курс Ф.Е. Шишигина) и до 1988 года работала в московском театре «Драматург» Георгия Соколова.
С 1989 по 2002 годы она была ведущей актрисой театра «На Покровке», где сыграла более десяти главных ролей. За роль Маши в спектакле «Три сестры» актриса была удостоена премии «Золотая карета» за лучшую женскую роль, а за роль Агафьи Тихоновны в спектакле «Женитьба» ей присвоили звание Лауреата Государственной премии Российской Федерации в области литературы и искусства (2000).
Елену Стародуб не раз приглашали и в другие театры. Среди таких работ - Аркадина в спектакле Петера Штайна «Чайка» Рижского Театра Русской Драмы (2003), Соня в спектакле «Роман с кокаином» Театра им. Гоголя, Елена Андреевна в спектакле «Дядя Ваня» Международной чеховской лаборатории и другие.
С 2002 года Елена Стародуб - ведущая актриса московского театра «Модернъ».
Елена Юрьевна пишет стихи: уже вышли два ее сборника.
Актриса не раз принимала участие в радио- и телевизионных проектах, вела передачу «Театральная гостиная» на телеканале "Культура" (2002).
С 1992 года Елена Стародуб снимается в кино, а также является преподавателем актерского мастерства.