Fille de Guillaume Bouteiller, Sophie de Bouteiller se forma à partir de l'année 1851 auprès de Charles Chaplin (peintre) et fut l'élève d'Émile Perrin. Elle est considérée par l'historiographie comme l'une des pionnières dans la peinture orientaliste . L'historiographie a par la suite relevé cette spécificité à l'intérieur de la masse importante de la peinture de genre au XIXe siècle. Au demeurant, peu de femmes faisaient partie de cet ensemble de peintres dits de harem. Elle exposa au Salon de 1853 à 1878. Elle y reçut une médaille de classe dans la section Peinture en 1855. La même année, elle participe à l'Exposition universelle. Egalement peintre graveur, elle reçut une médaille de classe dans la section Gravure en 1863 pour ses gravures d'après Alexandre Bida, lui-même connu pour ses sujets orientalistes.