Nasce a Los Angeles da una famiglia di origini serbe e Italiane.[1] Comincia a recitare in una scuola di recitazione. Da giovane pratica pattinaggio sul ghiaccio a livello agonistico, ma deve smettere a causa di un infortunio[2]. Continua a recitare anche durante la scuola superiore ed il college. Successivamente si laurea come regista alla School of Cinema-Television della University of Southern California.
Dopo aver interpretato dei ruoli minori in alcuni lungometraggi, nel 1999 Alexander viene scritturata nel ruolo di Jesse Presser nella serie televisiva Wasteland.[3] Nel 2000 viene scelta nel cast della quarta stagione di Dawson's Creek nel ruolo di Gretchen Witter, mentre l'anno successivo recita nel film All Over the Guy, diretta da Julie Davis.[4] Tra il 2002 e il 2003 l'attrice appare in ruoli secondari in alcune serie televisive, tra cui Friends, e inizia ad interpretare nella serie NCIS - Unità anticrimine il ruolo di Kate Todd, sino al 2005.[5][6] Nello stesso periodo recita nel film I segreti per farla innamorare.
Dal 2010 al 2016 è stata impegnata nella serie TVRizzoli & Isles, nella parte del medico legale Maura Isles.[7]
Nel 2020 è nel cast del film thriller Dangerous Lies nel ruolo del detective Chesler, distribuito su Netflix il 30 aprile.[8]
