После окончания средней школы изучала юриспруденцию. Получив юридическое образование, занималась благотворительной деятельность в родном городе. В 1969 году по направлению итальянского Комитета по борьбе с мировым голодом отправилась в Восточную Африку.
С 1969 года работала учителем в элементарной школе в городе Ваджир, Кения. Получив специальность медицинской сестры, работала среди бездомных и бедных в Ваджире в более десяти лет. В 1976 году стала ответственной за проект Всемирной организации здравоохранения по лечению туберкулёза среди кочевых племён. Организовала в Ваджире госпиталь для лечения больных туберкулёзом, Центр реабилитации инвалидов и школу для глухих, в которой по её инициативе сформировался сомалийский язык жестов.
В 1984 году кенийское правительство начало проводить репрессированную политику против сомалийского племени Дегодия в кенийской провинции Ваджир. В январе этого года произошла так называемая резня в Вагалле, в результате которой погибло около тысячи мужчин из племени Дегодия[1]. Анналена Тонелли, приехав на место совершения резни, смогла спасти на двух грузовиках несколько десятков раненых человек. За эту деятельность она была арестована и подвергнута пыткам. Благодаря международной поддержке её освободили из заключения[2]. Не получив дальнейшего разрешению на работу в Кении, она вскоре переехала в Сомали.
После переезда в Сомали, проживала в городе Марка. Позже переехала в город Борама, где проработала последующие 19 лет[3]. В Бораме основала туберкулёзный госпиталь, где была убита предположительно исламскими фундаменталистами в октябре 2003 года[4][5].
В июне 2003 года за свою благотворительную деятельность была удостоена Премии Нансена[6].
Сочинения
Lettere dalla Somalia 1985-1995, A cura di Battistini M. T., Laporta E. e Tonelli B. Bologna, 2016; br., pp. 304, ill., ISBN 88-10-10212-6
Lettere dal Somaliland 1996-2003, A cura di Battistini M. T., Laporta E. e Tonelli B. Bologna, 2018; br., pp. 512. ISBN 88-10-10216-9