Comédienne de stand-up et actrice célèbre pour son travail dans Brooklyn Nine-Nine. Elle a aussi écrit pour la série Parks and recreation. Elle a son propre podcast, Call Chelsea Peretti.
Elle est sortie diplômée du Barnard College de New York en 2000.
Elle joué le rôle du rendez-vous amoureux de Louie dans la première de la série télévisée Louie de Louis CK.
Son frère est le co-fondateur de BuzzFeed et de Huffington Post Jonah Peretti. Elle a épousé Jordan Peele en 2016, avec qui elle a eu un fils prénommé Beaumont.
Elle était à l'école élémentaire avec sa co-star de Brooklyn Nine-Nine Andy Samberg et au collège avec Moshe Kasher.