Nata a Roma nel 1912 da una relazione extraconiugale della madre, la piccola Elsa trascorre la sua infanzia insieme ai suoi tre fratelli minori nel quartiere popolare di Testaccio.
Appassionata di lettura, inizia da giovanissima a scrivere filastrocche e favole per bambini, poesie e racconti brevi, che a partire dal 1933 fino all’inizio della seconda guerra mondiale, furono pubblicati sulle riviste più note all’ epoca. Grande importanza nella sua vita ha avuto l’incontro con Moravia, che sposò e con lui entrarono a far parte della cerchia di intellettuali italiani del tempo, tra cui vanno citati Pier Paolo Pasolini (nel cui film Accattone recitò una breve parte come detenuta e col quale viaggiò in India), Umberto Saba, Attilio Bertolucci, Giorgio Bassani, Sandro Penna ed Enzo Siciliano.
Il primo romanzo che pubblicò nel 1948 “Menzogna e sortilegio”, che narra il declino di una famiglia benestante, vinse il Premio Viareggio.
Il medesimo tema è al centro del successivo “L’isola di Arturo” nel 1957, vincitore del Premio Strega e dal quale il regista Damiano Damiani trasse un film omonimo, dove il fulcro della storia è lo scarto tra vita reale e mitizzazione della figura paterna.
Nel decennio dei ‘60, provata da dolori privati (la chiusura del rapporto con Moravia nel 1961) e coinvolta dalle inquietudini del periodo, licenzia un testo d’intervento diretto quale “Pro o contro la bomba atomica” (1965) ed il suggestivo “Il mondo salvato dai ragazzini” (1968): qui, sulla scorta della fiducia riposta nei “ragazzetti celesti”, celebra ancora l’utopia di un’esistenza svincolata da obblighi e doveri inclusi quelli imposti dalle società strutturate, in un misto di poesia, canzoni e dialoghi.
Il suo capolavoro, quella che a buon diritto le è valso il titolo di scrittrice rappresentativa del novecento italiano è il romanzo “La Storia”, considerato epico e drammatico, nella rappresentazione di una famiglia durante la seconda guerra mondiale a Roma.
Tutti i suoi manoscritti sono conservati alla Biblioteca Nazionale Centrale di Roma, che ha ospitato due mostre dedicate alla scrittrice: la prima nel 2006 (Le stanze di Elsa) e la seconda nel 2012 (Santi, Sultani e Gran Capitani in camera mia).