Vélez ble født den 18. juli 1908 i San Luis Potosí i Mexico. Hun gikk på klosterskole i San Antonio i Texas. Hun var danserinne i Mexico og i nattklubbsrevyer i Hollywood før filmdebuten i 1926. Året etter fikk hun sitt gjennombrudd mot Douglas Fairbanks i . Hun fortsatte som forførerske, temperamentsfulle roller i en rekke filmer. I 1940-årene spilte hun mot Leon Errol i en serie komedifilmer, .