Родилась 17 ноября 2001 года в Москве.
С детства была творческим и артистичным ребёнком. Хореографии посвятила более 10 лет. Занималась народными, классическими и современными танцами. Кроме того, увлекалась плаванием, пением и большим теннисом. Но после очередного танцевального выступления Ксения поняла, что то чувство, которое она испытывает, находясь на сцене, не сравнится ни с одним другим. После чего она всерьёз задумалась об актёрской карьере.
После окончания школы в 2019 году девушка совершила первую попытку поступить в театральный вуз, которая обернулась провалом. Исправить ситуацию помогла подруга, обучавшаяся на тот момент на первом курсе театрального института имени Бориса Щукина. Прислушавшись к её советам и рекомендациям, Ксения изменила свою программу для вступительных испытаний, за несколько недель заново подготовилась и пришла в институт имени Щукина на прослушивание. С нулевого тура девушке удалось перейти сразу на третий, после чего она стала ученицей мастерской Анны Дубровской.
В ноябре 2021 года Ксения успешно дебютировала в роли Наташи Ростовой в премьерном спектакле «Война и мир» Римаса Туминаса. Совмещать учёбу и работу оказалось нелёгким испытанием, однако педагоги отнеслись к этому лояльно. Дебют начинающей актрисы был отмечен премией «Московского комсомольца» и номинацией «Лучшая женская роль» на премию «Золотая маска».
После успеха в «Войне и мире» Ксения Трейстер была задействована и в других спектаклях Вахтанговского театра. В декабре 2021 года она приняла участие в хореографическом спектакле Анжелики Холиной «Мужчины и женщины». В марте 2022 года Ксения сыграла роль Татьяны Лариной в спектакле «Евгений Онегин» Римаса Туминаса.
Дебютом Ксении Трейстер в кино стал второй сезон сериала о 1990-х «Мир! Дружба! Жвачка!». Премьера состоялась 24 мая 2021 года на канале ТНТ. В нём она исполнила роль девушки-толкиенистки Галадриэль. Однако в третьем сезоне её героиня уже не появилась. В 2023 году Ксения присоединилась к сиквелу «Пищеблока» — вампирской истории по мотивам романа Алексея Иванова. Её персонажем стала Рита Шарова, новая одноклассница главных героев, которая пытается влиться в компанию сверстников. В феврале 2025 года на Первом канале вышел историко-биографический сериал «Натали и Александр», в котором Трейстер сыграла роль жены Пушкина Натальи Гончаровой.