Kiele Sanchez est née à Chicago, d'un père portoricain et d'une mère française et polonaise, elle a trois frères et sœurs[1]. Kiele a commencé sa carrière d'actrice à Glenbard North High School à Carol Stream. C'est après avoir participé à une production scolaire adaptant le célèbre roman de John Steinbeck Les Raisins de la colère qu'elle a réussi à surmonter sa timidité et décida d'être actrice[2].
Depuis 2010 elle joue le rôle de Callie Cargil dans la série The Glades au côté de Matt Passmore.
Au printemps 2010, elle entame une relation avec l'acteur Zach Gilford et se fiance avec lui en [3]. Ils se marient le [4].
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