Soleil é filha do ator Virgil Frye e de Sondra Peluce Londy. Ela tem dois meio-irmãos, Sean Frye e Meeno Peluce, que também atuaram quando eram crianças. "Soleil" (pronunciado sôu-léi) significa "sol", em francês, "Moon" (pronunciado mun) significa "lua", em inglês, e "Frye" (pronunciado frai) significa "filho", em inglês antigo.
Aos oito anos de idade, Soleil estrelou o papel de Punky Brewster no seriado homônimo. O show foi exibido em meados dos anos 80. Ela também gravou as vozes do desenho animado correspondente. Na mesma época, sua voz também apareceu em The Real Ghostbusters.
Em 1992, aos 16 anos, ela sofreu de hipertrofia mamária e fez uma cirurgia de redução de mamas, reduzindo-as de 36DD para 34C.[1] Antes de submetida ao procedimento cirúrgico, Soleil foi vítima de bullying e assédio sexual, por vezes sendo chamada de "Punky Boobster" — onde há um trocadilho entre o sobrenome de sua personagem, Brewster, e a palavra inglesa boobs, que significa "mamas".[2]
Soleil fez o papel de Roxie nos três últimos anos da série Sabrina, the Teenage Witch, de 2000 a 2003. A série trazia no papel principal Melissa Joan Hart, que havia feito testes para o papel de Punky Brewster anos atrás. Desde então, Soleil e Melissa tornaram-se amigas bastante próximas.
Na série Friends ela interpretou a personagem Katie, no episódio The One with the Girl who Hits Joey. Em 2001 Soleil estreou no programa The Proud Family do Disney Channel fazendo a voz de Zoey Howzer. Em seguida fez a voz de Jade no seriado Bratz.
Soleil casou-se com o produtor e ator de TV Jason Goldberg em 25 de outubro de 1998 em Los Angeles. Sua primeira filha, Poet Sienna Rose Goldberg, nasceu em 24 de agosto de 2005, também em Los Angeles. Em 17 de março de 2008 ela deu à luz a seu filho, Jagger Joseph Blue Goldberg.[3][4]
Soleil converteu-se à Cientologia, mas não a pratica mais.[5] Ela é co-fundadora da Little Seed, uma boutique para crianças com foco na preservação do meio ambiente, na cidade de Los Angeles.
