Di origine portoricana, la Velazquez è nata a Chicago, Illinois. Ha frequentato la Notre Dame High School for Girls e ha una laurea in marketing.

Al pubblico televisivo è nota per il ruolo di Catalina Aruca nella serie televisiva My Name Is Earl. Ha interpretato il personaggio di Maria Chang nel film Rogue - Il solitario con Jet Li e Jason Statham, e successivamente, nel 2008, quello di Lola nel film per la televisione Husband for Hire.

È stata sposata con l'agente cinematografico Marc Provissiero dal 2005 al 2012. Nel 2006 viene inserita al 39º posto nella classifica annuale Hot 100 List della rivista statunitense Maxim.