Родилась в 1992 году в Астане, Казахстан, в 2015 году получила степень бакалавра химии в Назарбаев Университете. Д-р Алия Сембаева продолжила обучение в Великобритании, где в 2017 году завершила магистратуру по химии (MSc by Research) в Бирмингемском университете, а в 2021 году защитила докторскую степень (PhD) по химии в Ливерпульском университете.

Профессиональный путь д-ра Алии Сембаевой охватывает разнообразные роли в академической среде, промышленности и государственной службе. Свою карьеру она начала в 2016 году в качестве тьютора по органической химии в Бирмингемском университете, а затем работала ассистентом преподавателя в Назарбаев Университете и Ливерпульском университете. Д-р Алия Сембаева также занимала ряд руководящих должностей, включая директора департамента инноваций и управления знаниями в Фонде национального благосостояния «Самрук-Казына», генерального директора (CEO) компании Center for Scientific and Technological Initiatives Ltd., а также директора по ESG в «Самрук-Казына».

С 2022 года д-р Алия Сембаева являлась независимым членом Совета директоров АО «Фонд науки», членом Совета директоров компании Center for Scientific and Technological Initiatives Ltd., а также членом Наблюдательного совета ТОО «Самрук-Казына Бизнес Сервис», с 2023 года является членом Наблюдательного Совета Евразийского института интеграции.