Elle se fait connaître par le rôle régulier du Détective Mariluz Rivera dans la série New York, police judiciaire (2004-2006) après avoir enchaîné les apparitions dans diverses séries télévisées.
Elle vit et grandit à New York dans le Bronx. Après avoir terminé ses études secondaires, elle s'inscrit à l'université où elle étudie les arts. Une fois son diplôme obtenu, elle décide de commencer sa carrière par le théâtre.
Elle finit par ré intervenir, de manière ponctuelle, dans New York, police judiciaire, à chaque fois dans des rôles différents, avant de finalement obtenir un rôle récurrent[6]. Celui de la détective Mariluz qu'elle incarne jusqu'en 2006.
Les séries The Good Wife, The Whole Truth, Person of Interest marquent notamment le début de la décennie 2010 pour l'actrice, mais toujours dans des apparitions. Se démarque une poignée d'épisodes de la série policière Blue Bloods, sans qu'elle ne parvienne à décrocher un rôle d'envergure. Tout comme au cinéma, où elle doit se contenter d'un rôle mineur d'institutrice dans Sex and the City 2.
En 2013, elle décroche le rôle de Gloria Mendoza dans la série télévisée Orange Is the New Black. Il s'agit de l'une des deux premières séries produites par Netflix avec House of Cards, elle rencontre un succès important, elle est l'une des séries les plus plébiscitées par le public et la critique de ces dernières années. Elle a, par exemple, remporté des prix lors de la cérémonie des Screen Actors Guild Awards et lors des Emmy Awards (l'équivalent des Oscars pour la télévision)[7]. La série est considérée comme un show peu conventionnel qui libère les clichés sur les femmes et l'univers carcéral[8].
En 2014, aux côtés de sa partenaire Dascha Polanco, elles remportent un prix d'honneur lors de la cérémonie des ALMA Awards. Une cérémonie de récompenses attribuées aux personnalités latino dans le domaine du cinéma, de la télévision, de la musique et du design et qui promeut des représentations positives des Latinos dans le domaine du divertissement. Les sponsors de la cérémonie déclareront, au sujet des actrices :
« Elles mettent en valeur le travail multiculturel de nombreuses actrices latino-américaines talentueuses, dont les rôles ont brisé les barrières[9]. »
Lors du tournage de la saison 3 d'Orange Is the New Black, le personnage de l'actrice (promue principale après avoir été récurrente durant les deux premières saisons[6]) doit entrer en conflit avec celui de Laverne Cox. Cet affrontement fut particulièrement éprouvant pour les deux actrices. Selenis devait incarner cette haine qu'elle a toujours combattue et Laverne Cox, devait revivre cette transphobie. En effet, la sœur de l'actrice étant transgenre, elle profite de la notoriété que lui apporte la série pour aborder ce sujet[10],[11] :
« C'était un peu bizarre de devoir être aussi méchante. J'ai dû dire toutes ces choses et faire tout ce contre quoi je me bats, tous les jours, pour m'assurer que ma sœur ne les vivent pas. Et ça, pour moi, c'était très difficile. Je devais m'assurer que ce que nous allions montrer dans cette scène permettrait d'éduquer les téléspectateurs et en aucun cas n'encouragerait la haine. Et je crois que nous avons réussi. »
Selenis est une personnalité reconnue pour ses talents d'actrice mais également pour son soutien à la communauté LGBT[15] et diverses associations caritatives. En , elle a été récompensée en ayant son Bronx Walk of Fame (une rue à son nom dans le Bronx).
↑(en-US) Carolina Moreno, « Selenis Leyva Explains Why 'Orange Is The New Black' Is A Huge Step For Latinas », Huffington Post, (lire en ligne, consulté le )