Née à Montréal, Carole Therrien s'initie à la musique dès son jeune âge à l'école le Plateau et puis à l'école Joseph François-Perrault. En 1994, elle obtient un Baccalauréat en chant classique de l'UQAM et se mérite la bourse d'interprétation Pierre J. Jeanniot donnée par la Fondation UQAM. La même année, elle remporte la 2e place au Concours musical de l'Orchestre Symphonique de Ville Mont-Royal et découvre aussi le jazz.

Après avoir chanté avec le groupe Auguste du contrebassiste Alain Bédard, elle fonde son propre ensemble, le Carole Therrien 4tet. En 2003, elle réalise son premier album intitulé "Oracle", sorti sur le catalogue du Label Effendi Records.

Carole Therrien chante régulièrement avec le Choeur professionnel de l'OSM, la Chapelle de Québec  et le choeur de la Cathédrale Anglicane Christ Church de Montréal dirigé par Patrick Wedd.

Carole Therrien a chanté sur plus d'une vingtaine de projets de disque avec différents ensembles à titre de choriste ou soliste. Les principaux sont :"Roma Triumphans" avec l'ensemble vocal SMAM (Studio de Musique Ancienne de Montréal), "Âme, Corps et Désir" de Karen Young (gagnant d'un prix Félix en 2008) et "Auguste" du contrebassiste et compositeur Alain Bédard..Elle a également participé aux films "Canticum Canticorum" de Karen Young (prix du Jury au Yorkton Film Festival 2007), et "Requiem de Mozart" des Violons du Roy dirigé par Bernard Labadie. Carole a aussi participé comme choriste à de nombreux enregistrements de l'Orchestre Symphonique de Montréal (OSM).