Ha pubblicato il suo primo romanzo dopo aver partecipato al festival letterario "Scrittorincittà" di Cuneo nel 2009, dove ha preso parte alla quarta edizione del contest "Esor-dire" vincendo il premio del pubblico.[1] Il libro esce per Manni Editori con il titolo L'infanzia delle cose e vince il Premio letterario "Giuseppe Giusti" opera prima[2].
In seguito, alcuni suoi racconti sono stati pubblicati su riviste letterarie, fra cui «Linus», «Nazione indiana», «‘Tina», «Nuovi Argomenti». Negli stessi anni inizia a interpretare i suoi primi brani come cantante, partecipando ad album di altri artisti, come La versione dell'acqua (Meridiano Zero) e Canzoni (Magma) che contiene il suo brano L'uomo con la finestra in petto.[3]
Nel 2010 vede la luce il suo primo epmusicale dal titolo Autorretrato de ciudad invisible (autoprodotto)[4], con canzoni in spagnolo e contenente un omaggio a Joan Manuel Serrat, l'interpretazione del suo brano Paraules d'amor.[5]
Lo stesso anno esce il suo secondo romanzo, Il mio cuore è un mandarino acerbo[6], nella collana "Novevolt" di Zona Editrice curata da Enrico Piscitelli e Alessandro Raveggi[7].
Per il teatro ha scritto Sciore Arancia presentato al festival "Settembre al Borgo" e prodotto dal Nuovo Teatro Nuovo di Napoli, e i testi in spagnolo Hielo e Árbol (o las manos abiertas de Celidonia Fuentes) prodotti dal Nudo Teatro di Madrid e messi in scena dal regista Ángel Málaga[8].
Nel 2010, insieme al fratello Giancarlo Arena, cantante del gruppo catalano Puerta 10, ha composto il duo acustico Lacasavacía e ha pubblicato il singolo Pasos de zebra[9]. Partecipa come interprete, insieme con la cantante jazz catalana Judit Neddermann, agli album Tot aquest silenci (Nómada 57) e Tot aquest soroll (Nómada 57), rispettivamente terzo e quarto album della pianista Clara Peya.[10]
Nel 2013 esce il singolo in italiano Tutto quello che so dei satelliti di Urano, finalista al concorso-festival della canzone d'autore "Musicultura", che anticipa il disco Bestiari(o) familiar(e), uscito nel 2014 in due edizioni diverse, contenente canzoni in quattro lingue: spagnolo, catalano, italiano e napoletano.
Nel giugno 2013 Alessio Arena si esibisce all'Arena Sferisterio di Macerata, nelle ultime serate del festival "Musicultura", vincendo il primo premio assoluto e la targa AFI (Associazione Fonografici Italiani) per il miglior progetto discografico.[11][12][13]
Lo stesso anno Arena è anche tra i vincitori del concorso Area Sanremo, la cui giuria è presieduta da Mogol.[14]
Nel 2017, durante un viaggio in Cile, collabora con il cantautore Manuel García, con il quale si esibisce al Telethon di Arica e alla Fiera Pulsar di Santiago.[19] Ha accompagnato la sua esperienza cilena con un documentario dal titolo Atacama.[20] In seguito esce il singolo Diablada, un canto di speranza ispirato a canzoni tradizionali delle popolazioni del nord del Cile, mischiato a suoni della musica urbana napoletana.[21] Questo singolo anticipa l'uscita del suo nuovo disco cantato interamente in italiano.
A maggio 2019 pubblica il nuovo disco Atacama!, inciso tra Cile, Spagna e Italia.[25] Alla tredicesima edizione del Premio Andrea Parodi dedicato alla world music, con i brani "Los niños que vuelan" estratto da Atacama! e “Ninna noa”, brano di Andrea Parodi rivisitato, si aggiudica quattro targhe: premio al miglior testo, premio della critica, premio artisti in gara, premio miglior interpretazione[26][27].