Roy Sentjens naît le d'un père néerlandais et d'une mère belge. Il opte pour la nationalité belge en 2005[1].
Il a effectué sa première saison professionnelle en 2002 dans l'équipe Rabobank. Il avait remporté l'année précédente le Tour des Flandres espoirs. Sa principale victoire est la semi-classique Kuurne-Bruxelles-Kuurne en 2003. Après avoir passé trois ans dans l'équipe Predictor-Lotto, devenue Silence-Lotto, il signe en 2010 dans l'équipe Milram. Il est contrôlé positif à l'EPO le [2]et avoue s'être dopé le , date à laquelle il annonce mettre un terme à sa carrière. Il est condamné à deux ans de suspension et 10 000 euros d'amende[3].
À la fin de sa suspension, en , il redevient néanmoins coureur, au sein de l'équipe continentale néerlandaise De Rijke-Shanks. Il met fin à sa carrière en [4].
Son cousin Jelle Vanendert est également coureur professionnel sur route.
