Annelie Sophie Müller estudió canto, interpretación de lied y pedagogía musical con piano en la Universidad de Música y Artes Escénicas de Stuttgart, y asistió a la clase de solista vocal con Susanna Eken en el Conservatorio de Copenhague. Ha recibido formación de la mano de Brigitte Fassbaender y Peter Berne, y actualmente trabaja con Krassimira Stoyanova.
En la temporada 2024/2025, Annelie Sophie ya ha interpretado al Príncipe Orlofsky bajo la batuta de Marc Minkowski y Les Musiciens du Louvre en una versión en concierto de Die Fledermaus en el Musikfest Bremen. En Viena, debutará en el rol de Carmen y como Anna Mahler en el estreno mundial de la nueva ópera Alma de Ella Milch-Sheriff, dedicada a Alma Mahler-Werfel y dirigida por Omer Meir-Wellber. También aparecerá como Cherubino en una nueva producción de Le nozze di Figaro dirigida por Lotte de Beer y conducida por Ben Glassberg.
Además, Annelie Sophie Müller ha trabajado con directores como Christian Curnyn, Ben Glassberg, Kristjan Järvi, Alexander Joel, Konrad Junghänel, Axel Kober, Patrick Lange, Henrik Nánási, Eiji Ōue, Andris Poga, Kristiina Poska, Ivan Repušić y Omer Meir-Wellber a lo largo de su carrera.
Debuta en el Gran Teatre del Liceu.