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Elle étudie le violoncelle à Boulogne avec Michel Strauss puis part étudier à New York avec Harvey Shapiro. De retour des États-Unis, elle intègre le quatuor à cordes Arpeggione avec lequel elle jouera treize ans, de 1988 à 2001, dans le monde entier[1].
En 2006 elle forme un duo avec Garth Knox, altiste et joueur de viole d'amour[2].
Un deuxième duo voit le jour avec le violoncelliste Patrick Langot. En 2010, ils enregistrent la Sonate pour deux violoncelles La Bataille d'Azincourt d'Olivier Greif.Avec le peintre Etienne Yver, ils créent les duos "d'Yver" de Nicolas Bacri, Philippe Forget et Régis Campo.
En , Agnès Vesterman enregistre les suites pour violoncelle seul de Philippe Forget.
Avec la violoncelliste allemande Anja Lechner, Agnès Vesterman découvre l'univers du compositeur ukrainien Valentin Silvestrov dont elles jouent les duos pour deux violoncelles; l'enregistrement est sorti chez ECM en .
Elle continue à explorer le répertoire de sonate pour violoncelle et piano avec un complice de longue date au piano, Jean-François Bouvery.
Elle s'intéresse à différentes pratiques corporelles: technique Alexander, Taichi Chuan, Dalcroze et à leurs applications pour la pratique des instruments à cordes.
Elle pratique l'improvisation en concert et aussi en rapport à l'image lors de ciné-concerts ou de créations théâtrales.
Discographie
Leonard, Book of Angels, John Zorn Avec Garth Knox , Sylvain Lemêtre et Julia Robert, Label Tzadik
Saltarello en trio avec Garth Knox et Sylvain Lemêtre, ECM