французская актриса и сценарист. Родилась в семье отца, математика и академика, преподававшего в университете Жюссье, и матери, реставратора картин, и училась в парижском лицее Кондорсе. После получения диплома бакалавра она работала официанткой в районе Вивьен. С 2008 по 2010 год она обучалась в Лаборатории актерского мастерства Элен Зиди. Затем она сыграла в короткометражных фильмах и нескольких рекламных роликах, в частности, для духов Mademoiselle Ricci от Nina Ricci. В 2008 году она появилась в роли судебного медика в триллере "Кровавые цветы" Ричарда Дж. Томсона с Амандой Лир. В 2009 году она сыграла в сериале Action spéciale douanes, транслировавшемся на канале France . В начале 2012 учебного года она стала пятой "девушкой-погодой" в программе Grand Journal на канале Canal+, где сменила Сольвейг Редигер-Лизлоу. Она покинула шоу после двух сезонов в июне 2014 года. После участия в большом основном составе второго эпизода скетч-шоу Le Débarquement в декабре 2013 года, она стала ведущей церемоний по случаю 30-летия Canal+ в ноябре 2014 года. Дория Тилье и Николя Бедос на обеде номинантов на премию "Сезар Синема" в 2018 году. В начале 2017 года она сыграла одну из главных ролей в драме Monsieur et Madame Adelman, которую она написала в соавторстве с Николя Бедосом, также режиссером. В 2019 году она снова снялась в фильме La Belle Époque под руководством Николя Бедоса. В 2020 году снялась в сериале La Flamme, режиссера Джонатана Коэна, в котором сыграла роль Валери. В 2021 году она была хозяйкой церемоний открытия и закрытия 3-го Каннского кинофестиваля. С 2013 года состоит в отношениях с Николя Бедосом. О ее отношениях стало известно в июне 2015 года, по случаю десятилетия "Salut les Terriens!", она исполнила песню в память о Тьерри Ардиссоне на музыку Барбары, написанную Николя Бедосом, который аккомпанировал ей на фортепиано. В октябре 2019 года Николя Бедос заявил, что больше не состоит в отношениях с Дорией Тилье.