Pieterse ble født i Johannesburg, Sør-Afrika før familien flyttet til Los Angeles, USA. Begge foreldrene hennes var profesjonelle dansere som opptrådte verden rundt. Siden hun fikk sitt første filmoppdrag har hun arbeidet som modell og skuespiller. Da hun var seks år gammel fikk hun sin første rolle i en tv-serie; hun spilte «Buffy» i komedien . I 2004 spilte hun i og . Hennes første film, der hun spilte rollen som Marissa «Isprinsessen», kom i 2005. Hun spilte også i en kortlivet serie kalt med sin tidligere -kollega Gary Cole. I 2009 fikk Pieterse rollen Alison DiLaurentis i tv-serien . Serien er basert på bøkene av Sara Shepard. Hun var da den yngste i serien.