Выступать на сцене начала еще в раннем детстве, музыкальное образование получила в школе при Новосибирской консерватории, позднее училась в музыкальной школе при Институте им. Гнесиных в Москве.
Участвовала в конкурсе "Утренняя звезда", где заняла первое место и была удостоена звания "Лучший исполнитель народной песни в России 1996 года".
Когда ей исполнилось десять лет, она подписала контракт с фирмой FeeLee, после чего приняла участие в целом ряде проектов: записывала дуэты с Гариком Сукачевым, Александром Скляром и Вячеславом Бутусовым, выступала на фестивале "Учитесь плавать", записала песню "Home" для трибьют-альбома "Depeche Mode".
В 2000 году певица собрала группу, которая стала называться ее именем, а в 2003 году появился дебютный альбом "Пелагея", выпущенный фирмой FeeLee Records.
Основу репертуара Пелагеи и ее группы составляют русские народные песни и романсы, аранжированные в стиле арт-фолк.
Они часто выступают как в России, так и за рубежом, участвуют как в различных рок-фестивалях и в международных культурных мероприятиях самого высокого уровня.
В 2005 году певица окончила эстрадное отделение Российской академии театрального искусства (бывший ГИТИС) с красным дипломом, а на следующий год вышел новый альбом Пелагеи и ее группы "Девушкины песни".