Sørensen on edustanut seuratasolla BSF:ää vuoteen 2013, Brøndby IF:ää vuosina 2013–2017, ruotsalaista FC Rosengårdia vuosina 2017–2018, saksalaista Bayern Müncheniä vuosina 2019–2021 ja englantilaista Arsenalia vuodesta 2021.[1]
Sørensen valittiin Tanskan parhaaksi naispelaajaksi vuonna 2014.[2]