Ha scritto il suo primo romanzo La bambina Icaro nel 2005, mentre era ancora studentessa delle scuole superiori. In seguito si laureò in scienze politiche a Cambridge, dove furono rappresentate e in seguito pubblicate due sue opere teatrali Juniper's Whitening e Victimese.
Nel 2007 pubblicò con la casa editrice Bloomsbury il suo secondo romanzo The Opposite House, ispirato alla mitologia e cultura cubana.
Nel 2009 Oyeyemi è stata inserita nella lista "25 under 25" da parte della rivista Venus Zine.[1]