Es originaria de Caracas, Venezuela, donde realizó sus estudios de piano y composición. Becada por la Fundación Ayacucho obtuvo, en 1988, el título de doctor en música en la Universidad de Indiana, EUA, y su tesis doctoral, Forma musical y concepción dramática en Athalia de Haendel fue merecedora del Premio Nacional Julius Herford en 1991.

Desde el inicio de su carrera profesional, en 1985, ha sido directora huésped de orquestas y coros profesionales y académicos, así como de festivales internacionales que han tenido lugar tanto en Iberoamérica y Europa como en estados Unidos de Norteamérica. En ellos ha hecho paticular énfasis en el repertorio musical contemporáneo de compositores iberoamericanos, así como de géneros que exploran la relación de la música con otras artes. Carmen Helena Téllez ha sido la primera directora musical extranjera del Coro Nacional de España (1987-1988) y profesora visitante asistente en el Darmouth College (1990-1991).

En 1992 fue nombrada profesora asociada de dirección coral en la Universidad de Indiana, donde ha dirigido con gran éxito obras tan diversas como el Oratorio de Navidad de Bach y el Requiem de Berlioz. En la actualidad es directora del Latin American Music Center de la Universidad de Indiana, así como titular del Contemporary Vocal Ensemble. Para ambas organizaciones ha comisionado y grabado diversas obras nuevas y ha fundado la serie de Publicaciones y Grabaciones del Centro de Música Latinoamericana, aí como los Talleres de Composición Interamericanos. Su grabación de la Missa Brevis ad Consolationis Dominam Nostram del compositor mexicano Mario Lavista, comisionada por ella, ha sido galardonada con dos premios como el mejor disco de música clásica mexicana por la Revista Viceversa y la Unión de Críticos de Música y Teatro de México en 1998 y 1999, respectivamente.