Софья Филонова родилась в Новосибирске.
В 2011 году окончила Новосибирский государственный хореографический колледж (класс заслуженной артистки России Людмилы Яковлевны Кондрашовой).
В 2011–2013 годах работала в Новосибирском государственном академическом театре оперы и балета. С февраля 2013 года — в музыкальном театре Республики Карелия.
С 2014 года — артистка балетной труппы Приморского театра оперы и балета.
С 2016 года работает в составе балетной труппы Приморской сцены Мариинского театра.
Репертуар на Приморской сцене Мариинского театра:
«Спящая красавица» (свита Феи Сирени, вальс, молодые девицы, нереиды, мазурка) — хореография Мариуса Петипа в редакции Константина Сергеева, Эльдара Алиева;
«Щелкунчик» (бабушка, мыши, снежинки, вальс цветов) — хореография Эльдара Алиева;
«Корсар» (корсарки, Оживлённый сад, гарем, свита сеид-паши) — хореография Эльдара Алиева с использованием фрагментов хореографии Мариуса Петипа;
«Жизель» (подруги Жизели, вилисы, крестьянский танец, вальс, придворные дамы) — хореография Жана Коралли, Жюля Перро, Мариуса Петипа;
«Лебединое озеро» (венгерский танец, лебеди, невесты, вальс/полонез, мазурка) — хореография Мариуса Петипа и Льва Иванова в редакции Константина Сергеева;
«Раймонда» (Девушки в картине «Сон», сарацинский танец, венгерский танец) — хореография Мариуса Петипа в редакции Константина Сергеева, Эльдара Алиева;
«Жар-птица» (влюблённые девушки, Кащеево царство) — хореография Эльдара Алиева;
«Дон Кихот» (сон) — хореография Мариуса Петипа;
«Конёк-Горбунок» (жар-птицы, морские девушки);
«Бемби» (Заяц), «В джунглях» (птицы, светлячки) — хореография Антона Пимонова;
«Серенада» (женщины) — хореография Джорджа Баланчина.
Номера концертной программы:
Pas de six из балета «Эсмеральда» (четвёрка цыганочек) — хореография Мариуса Петипа, Агриппины Вагановой, в редакции Эльдара Алиева;
Grand pas из балета «Раймонда» (четвёрка солисток) — хореография Мариуса Петипа, Константина Сергеева, в редакции Эльдара Алиева;
«Вдохновение» (четвёрка солистов) — хореография Эльдара Алиева.
Также в репертуаре:
«Щелкунчик» (вальс, снежинки) — хореография Василия Вайнонена;
«Корсар» (Оживлённый сад, палестинский танец, двойка гречанок, Форбан) — хореография Мариуса Петипа, в редакции Кирилла Симонова;
«Баядерка» (тени, танец с попугаями) — хореография Мариуса Петипа;
«Конёк-Горбунок» (русский танец, жар-птицы) — хореография Надежды Калининой;
«Золушка» (Феи весны) — хореография Кирилла Симонова.
