Riley Emilia Voelkel nasceu em Elk Grove, Califórnia, a família de Riley Voelkel mudou-se para o Canadá quando ela era criança e ela cresceu em Sacramento, CA. Quando jovem, ela se envolveu fortemente com o atletismo, sua família e trabalhos escolares.
Riley foi descoberta durante um teste de modelo e ela não perdeu tempo em aproveitar essa oportunidade. Ela se mudou para Los Angeles e se lançou no mundo da atuação. Com seu talento natural para as artes, não demorou muito para que ela começasse a fazer comerciais e atuasse em tempo integral.
Seu primeiro papel como atriz foi como club girl no filme indicado ao Oscar The Social Network, dirigido por David Fincher e escrito por Aaron Sorkin. A partir daí, a carreira de Riley decolou e ela rapidamente conseguiu papéis em séries de sucesso como The Mentalist, Glee e American Horror Story.
Ela trabalhou mais uma vez com Aaron Sorkin quando foi escalada para ser a aluna que se tornou assistente Jenna Johnson no premiado The Newsroom da HBO, ao lado de Jeff Daniels. Mais papéis se seguiram culminando em talvez seu papel mais conhecido até agora, Freya Mikaelson no spin-off de The Vampire Diaries da CW, The Originals. Voelkel interpretou Freya por quatro temporadas (2014 a 2018) e recuperou seu papel ao estrelar a segunda temporada de Legacies.
Voelkel foi então escalado para o papel recorrente de Jenna Cameron na série dramática de ficção científica da CW, Roswell, Novo México. A partir daí, ela assumiu seu papel mais desafiador na série de Starz Hightown produzida por Jerry Bruckheimer, a de Renee Segna, ex-dançarina exótica e noiva de um chefão do tráfico.
