Пенка Василева е родена на 25 юли 1895 г. в гр. Казанлък. През 1927 г. завършва Драматично-театралната школа при Народния театър. Играла е на сцените на Народния театър /1926-1930 и 1945-1964/ и театрите във Варна, Русе, Пловдив, Перник, Враца, Плевен и Видин.
В театъра прави значими роли – Мара в „Д-р“ от Бранислав Нушич, Баба Гицка в „Големанов“ от Ст. Л. Костов, Костанда в „Свекърва“ от Антон Страшимиров, Майката в „Майката“ от Карел Чапек и др. Участва в телевизионните спектакли „Вампир“ /1970/ от Антон Страшимиров и „Вражалец“ /1970/ от Ст. Л. Костов, както и във филмите „Семейство Калинкови“ /1966/ и „Във влака“ /1971/.
Една от най-емблематичните ѝ роли е на Баба Илийца от филма „Една българка“ по едноименния разказ на Иван Вазов.
Умира на 28 май 1981 г. в гр. Латина, Италия.
На снимката е Пенка Василева в ролята на Баба Илийца във филма „Една българка“.