Am 29. November 1883 wurde Dorothee von Velsen im oberschlesischen Zabrze (zwischen 1915-1946: Hindenburg O.S.) geboren. Sie war die zweite von drei Töchtern des Ehepaares Anna Loerbroks (1856-1910, verheiratet von Velsen) und Gustav Julius von Velsen (1847-1923). Aufgrund des väterlichen Berufs als königlich-preußischer Bergbaubeamter wechselte Dorothee von Velsens Wohnort im Verlauf ihrer Kindheit und Jugend von Zabzre über Halle (Saale) nach Saarbrücken, bis die Familie ab 1900 in ihrer Villa in Berlin-Zehlendorf wohnte. Alle drei Töchter der Familie genossen eine gehobene, mädchentypische Erziehung, die sie traditionell auf die spätere Ehe vorbereiten sollte. Als ihre Mutter im Jahr 1910 verstarb, übernahm die unverheiratete Dorothee von Velsen im Alter von 26 Jahren die väterliche Haushaltsführung, die sie bis zum Tod des Vaters 1923 ausübte.

Im Jahr 1909 gelangte Dorothee von Velsen über das für bürgerliche Zeitgenossinnen einzig adäquate öffentliche Wirkungsfeld der Wohltätigkeit, welche insbesondere seitens der Frauenrechtlerinnen als explizites Frauenberufsfeld vorangetrieben wurde, zur großen liberalen Frauenbewegung. Nach zweijähriger Ausbildung verließ von Velsen im Jahr 1910 die Berliner Soziale Frauenschule von Alice Salomon als staatlich geprüfte Fürsorgerin. Über ihre dortige Ausbildung lernte von Velsen namhafte Frauenrechtlerinnen kennen, mit denen sie zeitlebens in z. T. engem Kontakt stand. Darunter waren Helene Lange (1848-1930) und Gertrud Bäumer (1873-1954), Anna Pappritz (1861-1939) und Marianne Weber (1870-1954). Auch Marie-Elisabeth Lüders (1878-1966) war Teil dieses engeren Freundinnennetzwerkes.Mit ihr zog Dorothee von Velsen berufsbedingt während des Ersten Weltkriegs zwischen 1915 und 1918 in deutschbesetzte Gebiete wie Brüssel, Breslau und Kiew, wo die beiden Frauen in je leitender Position Kriegsamtsposten in den deutschbesetzten Gebieten bekleideten. Unter den Aufgaben, „Industrie und Landwirtschaft auf die Bedürfnisse der Kriegsführung auszurichten“^[3], oblagen die als ‚fürsorgerisch‘ definierten Tätigkeiten der ‚spezifisch weiblichen Expertise‘. So kümmerte sich Dorothee von Velsen bspw. darum, (vornehmlich weibliche) Arbeitskräfte für die Schwerindustrie zu gewinnen, Frauen für die kriegsbedingt leeren Männerarbeitsposten einzulernen, „Städterinnen für die Landwirtschaft“ anzuwerben sowie Kinder- und Frauenwohnheime einzurichten u.v.m.^[4]

Nach ihrer Rückkehr 1918 ins väterliche Haus in Berlin, baute Dorothee von Velsen sukzessive ihre Arbeit in der Frauenbewegung aus. Ab 1919 führte sie die Berliner Geschäftsstelle des Bundes Deutscher Frauenvereine (BDF) und ab 1921 saß sie dem Allgemeinen Deutschen Frauenverein (ADF), der unter ihrer Ägide im Jahr 1923 den Namen Deutscher Staatsbürgerinnenverband im Untertitel und ab 1928 dann als Haupttitel führte, vor. Die Frauenbewegung hatte mit Erhalt des nationalen Frauenwahlrechts 1918 einen Meilenstein auf dem Weg zur Gleichberechtigung erreicht.  Allerdings ging damit ein wichtiger feministischer Mobilisierungsfaktor verloren; die bürgerliche Frauenbewegung konnte nicht mehr so leicht neue Mitglieder rekrutieren. Angesichts der Umstände konzentrierte sich von Velsen auf den Ausbau von staatsbürgerlichen Frauenrechten und setzte zudem auf die Anbindung der deutschen Frauenbewegung an die großen internationalen Frauenverbände: Sie machte sich schließlich ab 1926 als Vorstandsmitglied und Schatzmeisterin der International Woman Suffrage Alliance (IWSA) einen weithin anerkannten Namen.
Wie einige ihrer Mitstreiterinnen, ging von Velsen in der jungen Weimarer Republik in die Parteipolitik und leitete bis 1925 in der sozialliberalen Deutschen Demokratischen Partei (DDP) den Kulturausschuss. Diese Tätigkeit beendete sie, als sie ihr Studium 1924 begann. Mit 40 Jahren studierte sie Geschichte, Religionsgeschichte und Philosophie an der Universität Heidelberg und beschloss es im Jahr 1931 als promovierte Historikerin. Parallel blieb sie die ganzen Jahre in den inter/nationalen Frauenverbänden aktiv: Dorothee von Velsen war es auch, die unter strenger Einhaltung demokratischer Prinzipien die verbandsinterne Wahl zur Selbstauflösung des Deutschen Staatsbürgerinnenverbandes unter dem Druck der nationalsozialistischen Gleichschaltung im Jahr 1933 leitete. Nur ein Jahr später quittierte sie – nunmehr ohne nationalen Verband, für den sie tätig sein konnte – ihren Posten als IWSA-Vorstandsmitglied.

Noch 1933 zog sie ins oberbayrische Ried bei Benediktbeuern, wo sie sich ein kleines Häuschen auf dem Land baute und dort regelmäßig Gäste empfing. Die Jahre des Nationalsozialismus bezeichnete sie als die Zeit ihrer ‚inneren Emigration‘, in der sie sich intensiver der (populärhistorischen) Schriftstellerei zuwandte. Thematisch fokussierte sie sowohl familien-, politik-, militär- und rechtshistorische Aspekte adeliger Familien als auch historische wie zeitgenössische Frauenschicksale und religiöse sowie metaphysische Sujets.  
Weiterhin setzte sie sich publizistisch – wenn auch bedeutend zurückhaltender als vor 1933 – mit den stark repressiven frauenpolitischen Entwicklungen im Nationalsozialismus auseinander. Mit Gertrud Bäumer trat sie in kritischen Austausch über deren ununterbrochene Herausgabe des prestigereichen Kampfblattes „Die Frau“ im Nationalsozialismus. Auch unterstützte von Velsen, die ihr aus Erbschaft, Lohnarbeit und Mieteinnahmen erwirtschaftetes Vermögen trotz widriger Kriegszeiten geschickt zu verwalten wusste, tatkräftig Gleichgesinnte. In den offenen Widerstand gegen das Regime trat die inzwischen über 50jährige nicht.