Вера Шлезингер родилась в Москве в 1896 году в семье Николая Шлезингера и француженки Жанны Мальбранш (Jeanne Malebranche).
Училась в студии живописи и рисунка неоимпрессиониста Ильи Машкова и была его любимой ученицей. В 1918 году в связи с перездом в Киев продолжила обучение в студии «амазонки авангарда» Александры Экстер, учениками которой были также Александр Тышлер, Павел Челищев и др.
В 1918–1919 ее работы выставлялись на 24-й выставке МТХ, 2-й выставке картин Профессионального союза художников-живописцев, 5-й Государственной выставке картин «От импрессионизма до беспредметности».
Участвовала в деятельности Еврейского общества поощрения художеств и принимала участие в Выставке картин и скульптуры художников-евреев (Москва, июль-август 1918 г.).
В 1918 году Вера вышла замуж за сына тифлисского присяжного поверенного Захария Яковлевича Рохлина - Сергея, впоследствии ставшего известным филателистом, владельцем парижского филателистического торгового дома «Maison Romeko Paris», и жила в Тифлисе.
Весной 1919 года, прячась в течение трех дней в трюме парохода, пересекающего Черное море, она добралась до сначала до Константинополя, а оттуда до Франции, и поселилась в семейном доме в Бургундии в Ресе-сюр-Урс, откуда была родом ее мать.
В 1921 году она переехала в Париж и стала жить на Монпарнасе, где в это время обитала большая русская община, с которой художница тесно общалась.
С 1922 года Вера Рохлина экспонировалась в Осеннем салоне (1922, 1926–1933), Салоне Независимых и Салоне Тюильри (1927, 1929–1932) под именем Vera Rockline. Ее работы пользовались успехом, о художнице заговорили критики и пресса.
Журналист, писатель, художественный критик и куратор Музея дю Пти-Пале Раймон Эсколье назвал серию обнаженных женских образов Рохлиной «симфонией плоти». Женские ню стали основной темой творчества Рохлиной, хотя она писала также портреты, пейзажи и натюрморты с цветами.
Пользовалась поддержкой кутюрье и коллекционера Поля Пуаре, который написал предисловие к каталогу первой персональной выставки (1924 г.), в котором, в частности, написал: «Я люблю живопись Веры Рохлиной. Мне жаль тех, кому это не нравится".
Персональные выставки состоялись в галереях Vildrac (1925), Le Studio (1929), «Galerie 23» (1930), La Boëtie (1930) и Barreiro (1932 и 1933). Состояла членом художественной секции при Союзе деятелей русского искусства во Франции (1933). Была знакома с семьей А.Н. Бенуа и с З.Е. Серебряковой, которая для нее позировала.
Пройдя через повальное увлечение кубизмом и импрессионизмом в начале 1930-х годов, Вера Рохлина разработала свой собственный стиль, который, согласно авторитетному художественному журналу L'Art et les Artistes, был художественным балансом между Курбе и Ренуаром.
Покончила жизнь самоубийством на пике славы 4 апреля 1934 года в возрасте 38 лет. Похоронена в семейной склепе на кладбище Ресе-сюр-Урс, департамент Кот-д'Ор в регионе Бургундия-Франш-Конте. Посмертный портрет исполнила Л.Ф. Мандель (1934).
Некролог в газете "Русская мысль" написал Александр Бенуа, признавший ее незаурядное дарование.
Мемориальные выставки состоялись в галерее Barreiro (1934 и 1936), в Осеннем салоне и салоне Тюильри (1934).
В каталоге Осеннего Салона критик Леблонг написал, что «преждевременная смерть художницы стала одной из крупнейших потерь на арт-сцене Парижа последних лет».
В 1935 работы экспонировались на выставке «Fammes artistes modernes». Ретроспективные выставки состоялись в Париже в 1975 и 1984 (галерея Drouart). В 1975 году в галерее Бата была проведена еще одна ретроспективная выставка Веры Рохлиной. В 1991 году работы художницы были выставлены в Галерее Макассар, в 2000 ее работы были показаны на выставке художниц Монпарнаса под названием «Elles de Montparnasse», в 2002 - в Музее дю Монпарнас, а в 2003 - в музее Монмартра в компании с великими "французскими иностранцами" - Модильяни, Ван Донгеном и Пикассо.
В России существуют Школы искусств им. Веры Рохлиной - в Нижнем Новгороде (создана в 1974 году) и в Ростовской области.
Вера Рохлина является одной из самых востребованных художниц на топовых аукционах, наряду с Тамарой Лемпицкой, Ханой Орловой, Соней Делоне, Натальей Гончаровой, Зинаидой Серебряковой. Так, на аукционе Christie’s в Лондоне ее картина «Картежники» (1919) была продана рекордную для ее работ сумму 2.057.250 английских фунтов.
