Henstridge nació en Sheffield, Inglaterra asistiendo a Meadowhead y luego al King Edward VII School and Languages College, y más tarde se graduó de la Universidad de Birmingham y estudió en la East 15 Acting School y más tarde se trasladó a Los Ángeles.
Ella fue elegida como protagonista en el piloto de The CW Shelter en 2012, y co-protagonizó los largometrajes The Thompsons, Gangs of Tooting Broadway y Reach Me.
En la televisión británica, ella apareció en la telenovela Hollyoaks como Emily Alexander en 2011.
En noviembre de 2012, Henstridge fue elegida para interpretar a la agente Jemma Simmons, un personaje regular de la serie de ABC Agents of S.H.I.E.L.D.
La serie fue ordenada oficialmente el 10 de mayo de 2013 y se estrenó en la cadena de televisión ABC (Estados Unidos) el 24 de septiembre de 2013.
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