Derya Şensoy, İstanbul'da 7 Şubat 1990'da doğdu. Tiyatro kökenli bir ailede büyüdü; annesi Derya BAYKAL ve babası Ferhan ŞENSOY, tiyatro ve sinema dünyasında tanınmış isimlerdi. Aynı zamanda tiyatro sanatçısı ve yazar Müjgan Ferhan Şensoy da onun kardeşiydi. Üsküdar Amerikan Lisesi'nden mezun olduktan sonra New York'taki Parsons The New School for Design'da illüstrasyon ve tasarım eğitimi aldı. Bir süre İngiltere'de takı üzerine çalışmalar yaptı. 2013'te, babasının yazıp yönettiği "Masal Müfettişi" adlı oyunun dekor ve kostüm tasarımını üstlendi. Oyunculuk kariyerine 2013'te "Doksanlar" dizisinde Tuğba Karaman Tuncay karakteriyle adım attı. Ardından sinema dünyasına adımını, "Çakallarla Dans 3: Sıfır Sıkıntı" filmiyle attı. 2015'te "Hesapta Aşk" filminde Didem karakterini ve "Mayıs Kraliçesi" dizisinde Dilara karakterini canlandırdı. Aynı yıl kardeşi Müjgan Ferhan Şensoy'un yazıp yönettiği "Pera'daki Hayalet" adlı oyunda dekor tasarımını yaparken Aybike karakterini canlandırdı. Ardından "Deliormanlı", "Çakallarla Dans 4" ve Mahsun Kırmızıgül'ün yönettiği "Vezir Parmağı" filminde rol aldı. 2017'de "Bu Sayılmaz" dizisi ve babası Ferhan Şensoy'un yazıp yönettiği "Nereye de Gidiyor Lan Bu Gemi?" adlı oyunda yer aldı. Televizyon ve sinema alanındaki çalışmalarının yanı sıra, 2022'de Netflix yapımı "Sonsuza Dek Nedime" adlı internet dizisinde Leyla karakteriyle izleyici karşısına çıktı. Derya Şensoy, yeteneklerini hem sahnede hem de kamera karşısında başarıyla sergileyerek kendine özgü bir oyunculuk kariyeri inşa etti.