Норвежская актриса. Эллен родилась 4 декабря 1975 года в Тау, Норвегия. После окончания средней школы поступила в Академию искусств в Осло. Закончив обучение, она получила место в Рогаландском театре в Ставангере. В 2008 году Петерсен дебютировала на большом экране в музыкальной драме Эрика Поппе «Мутная вода». Следующей работой актрисы стала роль Веры в драме Кнута Эрика Дженсена «Ледяной поцелуй», за которую она была удостоена премии «Аманда» в номинации «Лучшая женская роль». В 2011 году Эллен исполнила главную роль в фильме «Гора», режиссёром которого выступил Уле Йевер. За работу в этом фильме она была номинирована на премию «Аманда» в категории «Лучшая женская роль». В 2013 году Петерсен сыграла главную роль в фильме Эскиля Вогта «Слепая», после чего получила широкую известность. В 2016 году она снялась в фильме ужасов «Шелли» и приступила к съёмкам фантастической мелодрамы «Тельма». В 2021 году актриса впервые выступила в роли режиссёра, представив короткометражный фильм под названием «Мы здесь сейчас»