Heather est costaricienne par sa mère[2]. Elle grandit aux États-Unis dans le Maine et fait ses études dans un lycée d'arts. Lorsqu'elle fut diplômée, elle a emménagé à Los Angeles en Californie, pour devenir actrice. Elle a une sœur, Natalie, et un frère, Jason.
Entre 2008 et 2009, elle joue dans des longs métrages méconnus du grand public comme les comédies The Candy Shop avec Omar Gooding et Guillermo Díaz et Road to the Altar avec Jaleel White et Willam Belli.
Puis, elle signe pour son premier rôle régulier avec la série télévisée dramatique Hellcats. Dans cette série, produite par Tom Welling, diffusée à partir du sur la chaîne américaine The CW, elle incarne Alice Verdura, un des personnages principaux aux côtés de Ashley Tisdale et Alyson Michalka. Mais en , les producteurs de la série déclarent qu'ils ne renouvelleraient pas la série pour une seconde saison en raison de faibles audiences[4]. Les critiques furent aussi mitigées mais la performance d'Hemmens, remarquée[3].
En 2014, elle est choisie pour intégrer la distribution principale du soap opera, créé, produit, écrit et réalisé par Tyler Perry, If Loving You Is Wrong, pour le réseau Oprah Winfrey Network. La série se concentre sur la vie et les relations d'un groupe de cinq maris et épouses qui vivent sur la même rue (Castillo Lane) dans la communauté fictive de Maxine. Elle met en vedette Amanda Clayton(en), Edwina Findley(en), Heather Hemmens, Zulay Henao et April Parker Jones(en), cinq femmes qui mènent Alex, Kelly, Marcie, Esperanza et Natalie dans "leur quête d'amour au milieu de la gestion de vies très complexes"[5]. La production s'arrête en 2018.
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