Елена Фанайлова родилась 19 декабря 1962 года в городе Воронеж. Окончила Воронежский медицинский институт и отделение лингвистики романо-германской филологии Воронежского университета. Работала врачом в областной больнице, преподавателем на факультете журналистики ВГУ, редактором областного телевидения.
С 1995 корреспондент Радио Свобода, с конца 1990 гг. живет и работает в Москве. Работала для программы «Человек имеет право», вела программу «Далеко от Москвы: культура, города и люди бывшей советской империи». Автор программы «Свобода в клубах».
Стихи и рецензии публиковались в журналах «Знамя», «Новое литературное обозрение», «Критическая масса», «Сеанс», «Иностранная литература», «Митином журнале» и др. Печатала также переводы с украинского и немецкого. Колумнист портала Openspace.ru. Лауреат Премии Андрея Белого, премии «Московский счет», премии журнала «Знамя».
Вышедшая в США книга Фанайловой «The Russian Version» в переводе Стефани Сандлер и Евгении Туровской получила премию Рочестерского университета как лучшая переводная книга года. Стипендиат фонда Бродского.
По словам одного из критиков, «поэзия Елены Фанайловой с самого начала отличалась исключительной жесткостью взгляда и резкостью высказывания. Однако на рубеже 1990-2000 годов она стала заметным явлением новейшей российской литературной действительности благодаря фокусировке внимания на гражданской теме, на проблеме личной исторической памяти и самоощущения личности в историческом контексте».
По стихам Фанайловой режиссером Эдуардом Бояковым были поставлены спектакли в театре «Практика» и «Сцена-Молот».