Η Λίλη Τσεσματζόγλου γεννήθηκε στις 29 Μαΐου του 1977.
Είναι Ελληνίδα ηθοποιός με σπουδές στην Υποκριτική (Σύγχρονο Θέατρο Αθήνας του Γιώργου Κιμούλη), το τραγούδι, το χορό και την κινησιολογία (2002 - 2005).
Το ενδιαφέρον της όμως δεν περιορίστηκε μόνο στον χώρο του θεάματος καθώς πριν ξεκινήσει τις σχετικές σπουδές φοίτησε στην σχολή Βακαλό (1995 - 1998) για Διακόσμηση Εσωτερικού χώρου αλλά και στο Central S. Martins College of Art & Design του Λονδίνου (1999 - 2000) όπου διδάχτηκε ζωγραφική, γλυπτική και την τέχνη του κοσμήματος.
Ως ηθοποιός έγινε ευρέως γνωστή στο κοινό μέσα από τη συμμετοχή της στη σειρά "Ονειροπαγίδα" του ΑΝΤ1, όπου υποδυόταν τη Μύριαμ, σύζυγο του κου Λαδά και με εντελώς διαφορετικό στυλ από το σημερινό καθώς ήταν ξανθιά και με καρέ μαλλιά. Ακόμα, τηλεοπτικά την έχουμε δει και στη σειρά "40 κύματα" επίσης του ΑΝΤ1 και "Αν μ αγαπάς" του Alpha.
Ο παρθενικός της ρόλος, όμως, ήταν αρκετά νωρίτερα, το 2004, στον κινηματογράφο στην ταινία του Ν.Νιζηρη, Είναι ο Θεός μάγειρας.
Η Λίλη Τσεσματζόγλου έχει παίξει και σε αρκετές παραστάσεις όπως "Επτά επί Θήβας" σε σκηνοθεσία Γ. Κιμούλη (2004), Οιδίπους τύραννος του Σοφοκλή σε σκηνοθεσία Γ. Κιμούλη (2005), Ο μικρός πρίγκιπας του Antoine De Saint - Exupery σε σκηνοθεσία Κώστα Αρζόγλου (2005) και Η δολοφονία της αδελφής Τζώρτζ σε σκηνοθεσία Γ. Πετσόπουλου.
Είναι παντρεμένη από το 2011 με γνωστό σκηνοθέτη με τον οποίο απέκτησαν, το 2009, έναν γιο τον Φίλιππο.