Tompurin vanhemmat olivat maanviljelijä Jooseppi Tompuri ja Anna Maria Meltari. Ruotsinkielistä Lärovärket för gossar och flickor i Helsingfors koulua käynyt Elli Tompuri pääsi ylioppilaaksi 1898. Opiskeltuaan jonkin aikaa Helsingin yliopistossa Tompuri pääsi vuonna 1900 näyttelijäharjoittelijaksi silloiseen Suomalaiseen teatteriin (tuleva Kansallisteatteri).
Vuonna 1919 Tompuri perusti lyhytaikaiseksi jääneen Vapaan Näyttämön. 1930-luvulla hän tuli tunnetuksi ”punaisena diivana” joka esitti Saksassa silloin kiellettyjen kirjailijoiden teoksia Kaunis Saksa – Poltettua runoutta –nimisessä runoillassaan 1934 ja johti Työnlausujat-lausuntakuoroa. Tompuri joutui tällöin silloisen Etsivän Keskuspoliisin tarkkailtavaksi.
1940- ja 1950-luvulla Tompuri kirjoitti teatteriuraansa käsittelevät muistelmansa.
Tompuri palkittiin Pro Finlandia -mitalilla vuonna 1961.
Elli Tompuri oli naimisissa 1910–1919 pankinjohtaja Lauri af Heurlinin kanssa. Lauri af Heurlinin ja Tompurin poikia olivat kansanedustaja Kaarlo af Heurlin ja kansantaloustieteen professori Lauri af Heurlin.
Teoksia
Minun tieni..., Porvoo: WSOY, 1942 – 3. p. WSOY, 1945
Tieni jatkuu, Porvoo: WSOY, 1942
Mihin päättyvi tie?, Porvoo: WSOY, 1944
Mikä ihminen on - ?, Porvoo: WSOY, 1946
Voices from Finland: an anthology of Finlands verse and prose in English, Finnish and Swedish, edited by Elli Tompuri. Helsinki: Sanoma, 1947
Naamio ja ihminen: Rachel: Bernhardt: Duse, Porvoo: WSOY, 1948
Sammumattomia tähtiä: Ellen Terry – Henry Irving, Porvoo: WSOY, 1950
Etu- ja taka- ja syrjähyppyjä: muistelmia Arkadiasta Kansalliseen. Porvoo: WSOY, 1952
Keisarin kaupungista Rooman tielle, Porvoo: WSOY, 1954
Myrskylinnun tie: Elli Tompurin muistelemaa, lyhentäen toim. Ritva Heikkilä ja Marianna Laurson. Porvoo; WSOY, 1980 - (Profiili-sarja.). ISBN 951-0-10156-7