Doris Troy vokste opp i Harlem i New York, hvor hennes far var barbadisk pastor i menigheten. Foreldrene likte ikke at datteren sang annet enn salmer, så hun begynte å synge i sin fars kirkekor. Da hun senere jobbet ved Apollo Theater ble hun oppdaget av «Godfather of Soul», James Brown. Hun fortsatte nå som kordame for flere profesjonelle musikere; Solomon Burke, bandet The Drifters, Cissy Houston og Dionne Warwick. Som soloartist fikk Doris Troy sitt gjennombrudd med sangen «Just One Look», som hun under pseudonymet Doris Payne skrev sammen med Gregory Carroll. Den nådde topp 10 i 1963. Året etter laget den britiske rockegruppen The Hollies en coverversjon av låta som var nær ved å bli deres første listetopper. Senere har blant annet Linda Ronstadt, Bryan Ferry, Anne Murray, Klaus Nomi og Harry Nilsson laget sine versjoner av sangen.
I 1969 ble Troy via musikerkollega Billy Preston knyttet til The Beatles' plateselskap Apple Records. Singelen Ain't That Cute komponerte hun sammen med George Harrison, og på LP-en som bar hennes eget navn som tittel, fikk hun med seg et stjernelag av musikere med seg i studio. Foruten George Harrison, som også produserte plata deltok Ringo Starr, Klaus Voormann, Jackie Lomax og Stephen Stills var med henne i studio. Hennes album Stretching Out viste hennes allsidighet, men ble ingen salgssuksess.
Autobiografisk musikal / -film
Sammen med søsteren Vy, som jobbet som populær radioreporter i New York, skrev hun musikalen Mama, I Want to Sing! basert på sitt eget liv og karriere. Stykket førte til 1500 forestillinger på Heckscher Teater i Harlem.
Troy spilte sin egen mor, Geraldine, mens Chaka Khan spilte hennes tante i London-produksjonen, det samme gjorde Deniece Williams. Musikalen ble nytolket og sluppet som spillefilm i 2009 med Ciara, Patti LaBelle og CSI skuespiller Hill Harper.
