Þórey Birgisdóttir útskrifaðist af leikarabraut Listaháskóla Íslands vorið 2018. Í Þjóðleikhúsinu hefur hún leikið í Kópavogskróniku, Meistaranum og Margarítu, Shakespeare verður ástfanginn, Ronju ræningjadóttur, Kardemommubænum, Slá í gegn og Jónsmessunæturdraumi. Hún sá jafnframt um sviðshreyfingar í Shakespeare verður ástfanginn og Þitt eigið leikrit II. Áður en hún lauk námi tók hún þátt í Ævintýrum í Latabæ í Þjóðleikhúsinu og Mary Poppins og Galdrakarlinum í Oz í Borgarleikhúsinu. Auk þess hefur hún leikið og dansað með sjálfstæðum leikhópum, meðal annars í Ég býð mig fram, VIVID, Konubörnum, Dísu ljósálfi, Kæru Vinir, 10 skref blindandi og Vorblótinu. Hún lék í stuttmyndunum Thick Skin og Nýr dagur í Eyjafirði. Hún hefur einnig komið víða fram sem dansari, bæði á sviði og í sjónvarpi. Þórey fór með hlutverk Betty Lavender í páskaleikriti útvarpsleikhússins Ferðalög eftir Jón Gnarr.