Nach dem Abitur studierte Vera Lengsfeld Philosophie an der Humboldt-Universität zu Berlin. Im Anschluss an das Studium arbeitete sie als Lektorin und wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Akademie der Wissenschaften der DDR. Seit 1975 war sie Mitglied der SED, aus der sie 1983 wegen ihres Protestes gegen die Stationierung sowjetischer Atomraketen in der DDR ausgeschlossen wurde. Im Januar 1988 wurde sie am Rande der Liebknecht-Luxemburg-Demonstration in Ost-Berlin verhaftet und anschließend wegen „versuchter Zusammenrottung“ zu einer Haftstrafe verurteilt. Im Februar 1988 wurde sie dann nach Großbritannien abgeschoben, von wo aus sie am 9. November 1989 zurückkehrte. Im Zuge der Wende trat die Bürgerrechtlerin in die Grüne Partei der DDR ein und wurde für diese am 18. März 1990 in die Volkskammer der DDR gewählt, der sie bis zu deren Auflösung am 2. Oktober 1990 als Sprecherin der Fraktion Bündnis 90/Die Grünen angehörte.

Für ihren Einsatz für Menschen- und Bürgerrechte in der ehemaligen DDR erhielt Lengsfeld 1990 den Aachener Friedenspreis.

1991 erfuhr sie aus den Unterlagen der Staatssicherheit, dass ihr Ehemann, der Lyriker Knud Wollenberger, sie als IM Donald bespitzelt hatte. Sie reichte die Scheidung ein und nahm ihren Geburtsnamen wieder an.

Mit den Wahlen zum 12. Deutschen Bundestag am 2. Dezember 1990 wurde Vera Lengsfeld für Bündnis 90, dem sich die Grüne Partei angeschlossen hatte, Mitglied des Deutschen Bundestages, dem sie bis zum Jahr 2005 angehörte. Weil sich Bündnis 90/Die Grünen, wie sich die Partei seit dem Zusammenschluss mit den West-Grünen 1993 nennt, ihrer Meinung nach nicht deutlich genug von der PDS abgrenzte, trat sie 1996 aus dieser Partei aus und war seit dem 17. Dezember 1996 Mitglied der CDU/CSU-Bundestagsfraktion. Bei den Wahlen zum 14. Deutschen Bundestag am 27. September 1998 wurde sie über die Landesliste der CDU in Thüringen gewählt und bei der Wahl zum 15. Deutschen Bundestag am 22. September 2002 über die gleiche Liste wiedergewählt. Im gleichen Jahr erschien auch ihre Autobiographie.

2005 brüskierte sie die den CDU-Wahlkampf in Spanien leitende Tanja Krienen mit einer Absage, weil diese die neue Sexualitätspolitik unter dem Einfluss Alice Schwarzers kritisierte. Dies brachte ihr Kritik ein, da sie anderseits den Staat mit der größten Pädophilendichte, den Vatican, inklusive einer persönlichen Empfängnis des bis 2005 herrschenden Johannes Paul II hofierte.

Obwohl sie als Bürgerrechtlerin eher linke Ansichten vertrat, öffnete sie sich in den vergangenen Jahren auch für liberal-konservative Positionen. Sie soll zwar Druck auf den ehemaligen CDU-Abgeordneten Martin Hohmann ausgeübt haben, um ihn zum Rücktritt zu veranlassen, kritisierte aber auch z. B. in einem Interview in der Wochenzeitung Junge Freiheit den Umgang der Politik mit ihm. Die Logik dieser extrem widersprüchlichen Haltungen, vor allem ihr unreflektiertes Schreiben für die gemeinhin als “Israel-Lobby” eingeordnete “Achse des Guten”, konnte sie bislang selber nicht erklären.

In einer Bundestagsdebatte zum Zweiten Golfkrieg 1991 drückte sie auf außergewöhnliche Weise ihre Kritik daran aus, indem sie eine Minute ihrer Redezeit mit Schweigen füllte.[1]

2005 unterlag sie in ihrem Thüringer Wahlkreis bei der Aufstellung für die Direktkandidatur zum Bundestag, woraufhin sie erklärte, auch nicht mehr als Listenkandidatin zur Verfügung zu stehen. Damit endete ihre Zeit als Abgeordnete im Deutschen Bundestag mit der Konstituierung des Parlaments zur 16. Wahlperiode am 18. Oktober 2005.

Lengsfeld ist Kolumnistin des Online-Blogs Die Achse des Guten, in dem u.a. der Publizist Henryk M. Broder regelmäßig publiziert. Sie hat mehrere Bücher und viele Beiträge in Zeitschriften wie Focus publiziert. Außerdem tritt sie zusammen mit der Interessengemeinschaft Pankow-Heinersdorfer Bürger (IPAHB) gegen den Bau einer Moschee in Berlin-Heinersdorf ein.