1976 yılında Ankara'da doğdu. Notre Dame de Sion Fransız Lisesi’ni bitirdikten sonra Mimar Sinan Üniversitesi’nde Türk Dili ve Edebiyatı okudu. Paris’te Doğu Dilleri ve Kültürleri Enstitüsü’nde (INALCO) karşılaştırmalı edebiyat, Bilkent Üniversitesi’nde Türk edebiyatı üzerine yüksek lisans tezi yazdı. 2017’de Paris Sorbonne IV’te “19. yüzyıl Osmanlı ve Fransız Kadın Edebiyatına Feminist ve Transnasyonal Bakışlar” adlı doktora tezini tamamladı.
Birçok ülkeden yazarın katılımıyla farklı üniversitelerden üç editörün hazırladığı Women Telling Nations adlı kitaba "Women's Nations from Ottoman to the New Republic in Fatma Aliye and Halide Edip Adıvar's Writing" başlıklı bir bölüm ile katkıda bulundu.
2009 yılından beri Özyeğin Üniversitesi’nde Türk Edebiyatı derslerinin yanı sıra toplumsal cinsiyet ve edebiyat, feminist teori üzerine seçmeli dersler veriyor.
Senem Timuroğlu'nun araştırma alanları arasında kadın edebiyatı tarihi, dişil yazı, Fransız feminizmi ve post-hümanist teoriler bulunuyor. Timuroğlu, çeşitli yayınevlerinde editör, redaktör ve düzeltmen olarak da çalışıyor.
Bir çocuk annesidir.