Molly My Marianne Sandén ble født i Stockholm, og gikk musikklinjen på Adolf Fredriks skole. Hun gikk senere på musikkgymnaset Rytmus i Stockholm, der hun ble uteksaminert våren 2011.[8][9] Senere skrev hun musikk på Helges musikkstudio i Gävle, der hun også ble medlem i bandet Helges All Stars sammen med Alice Svensson, Amy Diamond, Zara Larsson – og søstrene Frida og Mimmi.[10][11]
2006–2007: Junior Eurovision Song Contest
Sandén ble kjent i Sverige da hun representerte landet i Junior Eurovision Song Contest i București i Romania I 2006. Der deltok hun med låten «Det finaste någon kan få», og nådde en tredjeplass – Sveriges beste resultat i konkurransen. Noen uker etter deltok hun i SVTs nyttårsprogram fra Skansen 31. desember 2006. Hun sang også duett med Magnus Carlsson i sangen «Julens tid är här» på hans julealbum Spår i snön fra samme år.
I 2009 deltok Sandén for første gang i Melodifestivalen. Der kvalifiserte hun seg til finalen med sangen «Så vill stjärnorna», men endte sist med kun 2 poeng fra den internasjonale juryen. Hun deltok igjen i 2012 med balladen «Why Am I Crying» som endte på femteplass i finalen.
Hun deltok i Let's Dance – den svenske versjonen av Skal vi danse – i 2010. Konkurransen ble sendt på TV4 Sverige, og hun endte på fjerdeplass. I 2013 startet hun sitt eget klesmerke på nett: My by Molly.
Hun ga ut EP-en Like No One's Watching 12. juni 2015, med singlene «Freak», «Phoenix» og «Like No One’s Watching». I 2016 deltok hun i Melodifestivalen for tredje gang. Hun deltok i delfinale 4 I Gävle og kvalifiserte seg til finalen med sangen «Youniverse», som hun hadde skrevet sammen med Danny Saucedo og John Alexis. Sangen endte på en sjetteplass i finalen.
2017–2020: Större og Det bästa kanske inte hänt än
Sandén slapp sitt tredje studioalbum, Större, på Sony 27. april 2018. Albumet har seks singler og nådde en fjerdeplass på den svenske albumlisten samme år. Hennes fjerde studioalbum, Det bästa kanske inte hänt än, ble sluppet 29. mai 2019 på Sony. Albumet har ni sanger og nådde andreplass på den svenske albumlisten.
Molly Sandén har to yngre søstre: Frida Sandén (født 1994), og Mimmi Sandén (født 1995). Begge søstrene er også sangere og artister.
Sandén var samboer med den svenske sangeren Eric Saade, men paret gjorde det slutt i 2012.[14] Fra 2013 til 2019 var hun kjæreste og samboer med artisten Danny Saucedo.[15][16][17][18] I 2020 ble hun kjæreste med sangeren David Larson, vokalist i bandet The Royal Concept.[19][20]
^Sitepu, Lania (17. februar 2012). «Molly Sandén vågade löfte» (på svensk). Sveriges Television. Arkivert fra originalen 28. januar 2015. Besøkt 3. desember 2014.