Dorothea Mertens studierte Schulmusik, Gesang und Germanistik in Trossingen und Freiburg. Unterricht erhielt sie u.a. bei Andreas Mohr, Swaantje Weimer, Jeanette Favaro und Richard Wistreich. Schwerpunkt ihrer sängerischen und musikalischen Arbeit bildet der Oratorien- und kammermusikalische Bereich, ihr Interesse gilt dabei in erster Linie der Alten Musik. Als Mitglied verschiedener Ensembles, als Solistin und Stimmbildnerin ist sie vor allem im süddeutschen Raum aktiv. Dorothea Mertens unterrichtet Musik am Johann Sebastian Bach- Gymnasium Mannheim.