NSƯT Thu Huyền sinh năm 1975 tại Hà Nội. Khi nhắc đến chị, người ta liên tưởng đến một nghệ sĩ không không xây dựng tên tuổi một cách ồn ào như những bộ môn nghệ thuật khác mà đi lên bằng chính đam mê vào nghệ thuật chèo.
Trong sự nghiệp diễn chèo của mình, nữ nghệ sĩ nổi tiếng với vai diễn Thị Mầu trong vở chèo cổ "Quan Âm Thị Kính" với ánh mắt được ví sắc như dao cau, hàm răng khểnh và nốt ruồi trên khóe môi đã góp phần đưa Thị Mầu thành hình tượng lẳng lơ nhất trong văn học dân gian Việt Nam.
Đặc biệt vai Thị Mầu đã giúp NSƯT Thu Huyền hai lần giành giải cao nhất tại cuộc thi Tài năng sân khấu trẻ Hà Nội và toàn quốc.
Năm 2004, Thu Huyền kết hôn NSƯT Tấn Minh, hiện đang là là Giám đốc Nhà hát Ca múa nhạc Thăng Long và được đánh giá là một trong những giọng ca nhạc nhẹ xuất sắc của hai thập kỷ trở lại đây.
Sau khi kết hôn, 'Thị Mầu' làng chèo ít tham gia nghệ thuật hơn để chuyên tâm chăm sóc gia đình. Cuộc sống hôn nhân hạnh phúc với ca sĩ Tuấn Minh cùng 2 cậu con trai 13 và 8 tuổi của nữ nghệ sĩ luôn khiến nhiều người thầm ngưỡng mộ. Thậm chí năm 2012, gia đình Tấn Minh – Thu Huyền còn được bầu chọn là một trong 100 gia đình trẻ tiêu biểu của Hà Nội.
Hiện tại Thu Huyền đang là Phó Giám đốc Nhà hát Chèo Hà Nội.
Mới đây Huyền chèo gây chú ý khán giả khi trượt danh hiệu NSND của Hội đồng xét tặng danh hiệu Nghệ sĩ ưu tú, Nghệ sĩ nhân dân Sở Văn hóa thể thao Hà Nội vì thiếu một Huy chương vàng toàn quốc.