Hayley apareceu pela primeira vez em comerciais nacionais para a GM, On Star, K-Mart e Slim Jim, e tornou-se o porta-voz da TV para o Cinnamon Toast Crunch. Além disso, ela teve alguns papéis de ator convidado no Unfabulous da Nickelodeon (2004). Como bailarina, estudou com Scotty Nyugen. Ela é uma compositora prolífica e toca bateria, teclado e guitarra. Ela foi membro de um grupo de cinco garotas cantoras, os Stunners até o seu fim em 2011. Os Stunners lançaram seu primeiro EP de cinco músicas com o vídeo "Dancing Around the Truth". Scooby-Doo! The Mystery Begins (2009) estreou no Cartoon Network em 2009 com Hayley no papel icônico de Velma Dinkley. Ela apareceu no papel de Stevie em Wizards of Waverly Place (2007), da Disney Channel. Hayley, com os Stunners, fez uma turnê como a abertura de Justin Bieber no verão de 2010.
Hayley recentemente se juntou ao elenco do novo drama de meia temporada da CBS, CSI: Cyber (2015). A série gira em torno da agente especial Avery Ryan (Patricia Arquette), que é responsável pela divisão de crimes cibernéticos em Quantico, Virgínia. Hayley interpreta Raven, uma novata técnica trabalhando na divisão que é especialista em mídia social, tendências cibernéticas e relações internacionais.
No verão passado, Hayley filmou o longa da Universal, Jem and the Holograms (2015), no qual ela interpreta Aja. Este filme de Jon M. Chu-helmed está previsto para ser lançado em 23 de outubro de 2015. Ela seguiu isso com Insidious: Chapter 3 (2015), a terceira parcela da franquia de sucesso. Hayley também pode ser visto no papel recorrente de Gabi, uma ex-cyberbully em uma casa de grupo só de garotas no programa ABC Family Show The Fosters (2013). Antes disso, ela estrelou na série CW The Vampire Diaries (2009) e também apareceu no filme original do Disney Channel, Lemonade Mouth (2011).
Além de uma carreira de sucesso, Hayley é um prolífico compositor e talentoso músico. Para acompanhar sua estréia como artista solo em 2013, ela está programada para lançar seu novo EP, "This Side of Paradise", em 2015. Trabalhando em colaboração com o produtor James Flannigan, ela gravou o novo álbum em Londres, bem como em um improvisado estúdio na garagem de sua casa em Los Angeles. Sua música tem recebido elogios em várias publicações on-line, incluindo Nylon, Just Jared, Earmilk e Hype Machine.
