Agnes Thorsteins er fædd og uppalin í Reykjavík. Hún hóf tónlistarnám ung að árum við Tónlistarskóla Garðabæjar þar sem hún stundaði fyrst píanónám. Fljótlega kom í ljós sterkur áhugi hennar á klassískum söng og hóf hún nám hjá Guðrúnu Jóhönnu Jónsdóttur í kjölfarið.

Agnes hélt síðar til náms við Universität für Musik und darstellende Kunst Wien í Vín þar sem hún stundaði nám hjá söngkennurunum Anton Scharinger og Regine Köbler. Hún lauk bakkalárgráðu með framúrskarandi árangri árið 2016.

Agnes sótti einnig masterklassa hjá mörgum heimsþekktum listamönnum, meðal annarra Dunju Vejzović, Anne Sofie von Otter og Dame Kiri Te Kanawa. Árið 2019 hélt hún áfram óperunámi í hjá Beverly Blankenship og Peter Marschik. Hún kom reglulega fram í Schönbrunn-leikhúsinu í Vín í þrjú leikár í röð, þar sem hún söng bæði Marcellinu og Cherubino í Brúðkaupi Fígarós.

Á árunum 2016–2018 var hún meðlimur í óperustúdíóinu við Niederrhein-leikhúsið þar sem hún söng margvísleg hlutverk, meðal annars Hänsel í Hänsel und Gretel, Lolu í Cavalleria rusticana og Orfeo í Orfeo ed Euridice. Að því loknu hóf hún samstarf við hinn virta raddþjálfara Neil Semer og hefur síðan komið víða fram bæði á tónleikum og í gestahlutverkum á Íslandi og Evrópu.

Undir handleiðslu Dunju Vejzović sneri Agnes sér að dramatíska sópran-faginu en það var umbreyting sem hefur markað söngferil hennar síðan. Röddin á nú til dæmis afar vel heima í tónlist Richards Wagner og Pjotrs Tsjajkovskí. Í júní 2023 söng hún í fyrsta sinn hlutverk Lizu í Pikovaya Dama í þjóðleikhúsinu í Rijeka í Króatíu sem var jafnframt frumraun hennar þar.

Ári síðar söng hún í fyrsta sinn Wagner-hlutverk, sem Senta í Der fliegende Holländer í leikhúsunum í Mönchengladbach og Krefeld. Í febrúar 2025 söng hún síðan Brünnhilde í Ring an einem Abend í leikhúsinu í Koblenz undir stjórn Marcus Merkel.

Agnes er nú búsett í Vín þar sem hún starfar áfram í samstarfi við hinn pólska píanistann og raddþjálfarann Marcin Kozieł. Flutningur hennar hefur hlotið mikið lof fyrir hljómfegurð, dramatíska dýpt og tilfinningaþrungna túlkun. Meðal nýjustu hápunkta í ferlinum eru hlutverk hennar sem Brünnhilde og Senta sem sýna skýrt sterka tengingu hennar við tónlist Richards Wagner.