Từ khi còn là sinh viên khoa Quần Chúng - Đại học Văn hoá (Hà Nội) Lệ Quyên đã bắt đầu bước vào con đường ca hát. Tuy nhiên, sự nghiệp ca hát chuyên nghiệp của cô chỉ bắt đầu từ năm 2002 khi được chọn tham gia hát bài hát của nhà tài trợ cho SEA Games 22 tại Việt Nam.
Năm 2005, Lệ Quyên cho ra mắt khán giả album đầu tay, 'Giấc mơ có thật', album đã đưa tên tuổi của Lệ Quyên đến với khán giả cả nước.
Sau khi phát hành album vol.1, Lệ Quyên có một thời gian vắng bóng mặc dù cô vẫn phát hành album chung với nam ca sĩ Hoàng Thiên Long, một số bài hát tiền chiến trong album 'Mắt biếc' cùng với nam ca sĩ Tùng Dương và Tuấn Hiệp. Tuy nhiên, một số ca khúc song ca của Lệ Quyên đã nhận được sự yêu mến của khán giả. Các ca khúc song ca nổi tiếng của Lệ Quyên bao gồm: Con đường màu xanh (với Lê Hiếu), Tình yêu thần thoại (với Đan Trường), Như mùa thu qua (với Lam Trường) và Vì anh đánh mất (với Hồ Ngọc Hà)
Năm 2008, Lệ Quyên phát hành album 'Như giấc chiêm bao' với Tuấn Hưng.
Sau 4 năm phát hành đĩa đơn đâu tiên, năm 2009, Lệ Quyên cho phát hành album vol. 2 mang tên 'Nếu như ngày đó' bao gồm 10 ca khúc nhạc nhẹ trữ tình: Nếu như ngày đó, Tha thứ cho em, Khóc thầm đêm mưa... với sự tham gia sáng tác của các nhạc sĩ Tường Văn, Trương Lê Sơn, Minh Nhiên, Tư Hy. Cùng với album vol.2 Lệ Quyên cũng đồng thời phát hành album 'Acoustic' bao gồm các ca khúc nổi tiếng được cover lại. Trong đó nổi bật có ca khúc 'Mãi mãi bên em', ca khúc đã từng rất thành công và gắn liền với tên tuổi của nam ca sĩ hải ngoại Jimmii Nguyễn.
Đến năm 2010, Lệ Quyên tiếp tục cho ra đời một CD nhạc xưa mang âm điệu uyển chuyển, album bao gồm các ca khúc bất hủ của âm nhạc Việt Nam: Mưa nửa đêm, Tình lỡ, Buồn, Đồi thông hai mộ, Chiếc là cuối cùng...
Lệ Quyên có một thời gian dài sinh sống và biểu diễn tại Hà Nội. Hiện nay Lệ Quyên đang thực hiện bước tiến trong sự nghiệp của mình tại Thành Phố Hồ Chí Minh.