[1]​[2]​ Inició su carrera como actriz a los siete años con trabajos ocasionales en televisión.

[4]​ En 2012, interpretó a Stefany Miller en la serie de drama y misterio Mi ex me tiene ganas.

[10]​ Rubio culminó sus estudios primarios y secundarios en el Colegio San José de Tarbes, en Caracas.

[11]​ Rubio confesó que cuando asistía a la escuela no fue popular, e incluso sufrió acoso.

[13]​ Su carrera como actriz comenzó a los siete años de edad en pequeños papeles infantiles.

Su primera actuación en televisión fue en la telenovela venezolana Amantes de luna llena, en donde realizó una participación especial.

[16]​ En 2005, Rubio hizo una aparición como invitada en el programa de televisión, Atómico, en donde interpretó la canción «Rebelde».

Rubio se presentó a la audición y los productores quedaron gratamente impresionados por la confianza que tenía la joven en sí misma.

[21]​ Rubio interpretó a Sheryl Sánchez, una chica apasionada por la música, la serie fue grabada entre Caracas y la Isla de Margarita, Nueva Esparta en su segunda temporada.

[26]​[27]​ De igual forma, su papel en el programa le dio a Rubio reconocimiento internacional.

[38]​ La serie obtuvo buena recepción durante su emisión por la cadena Boomerang Latinoamérica y Venevisión.

[39]​ En enero de 2010, fue convocada por Venevisión, para participar en la telenovela La viuda joven,[40]​ escrita por Martín Hahn.

[41]​ Allí interpretó a Sofía Carlota Calderón Humboldt, una niña rebelde que busca la independencia y libertad del yugo de su familia.

[42]​ El proyecto marca la transición de Rubio a su primer papel maduro en televisión.

Rubio comparte créditos con Carlos Montilla, Hilda Abrahamz y Norkys Batista.

[47]​[48]​ Por su personaje en la serie, obtuvo una nominación de los Premios Inter como Actriz Revelación.

La telenovela fue trasmitida internacionalmente, en varios países de América Latina y Europa.

[57]​[58]​ En 2016, Rubio protagonizó la campaña Upload Project de la organización Stand With Us, junto a Candelaria Molfese y varios influencers latinos.

[63]​ La serie fue producida por Martha Godoy para Telemundo y Netflix, en coproducción con Fox Latinoamérica.

[66]​ Rubio comparte créditos con Verónica Castro, Cecilia Suárez y Darío Yazbek.

La producción se estrenó en Estados Unidos por Telemundo en abril de 2020 y se confirmó la segunda temporada, que fue estrenada el 11 de febrero del 2021 en la plataformas Netflix y Blim.

[71]​ En 2020, tuvo una aparición especial junto a artistas como Danna Paola, Cami, José Madero, Paty Cantú, Ana Guerra, Servando Primera, entre otros, en el concierto en línea Un Cuento de Navidad de la que fue su expareja sentimental, Lasso, donde participó por sorpresa para mantener una conversación con el cantante.

[75]​ Tras el éxito del primer álbum musical de la serie, grabó la segunda banda sonora, Somos tú y yo, un nuevo día para su spin-off, lanzada en 2009.

Asimismo, grabó el tema «Tu che eri la mia vita» para la edición italiana Non può essere.

[110]​ Sheryl Rubio tenía una hermana mayor, Damaris Belmonte, quien fue asesinada en 1997 en Parque Central en Caracas, por su pareja a los 19 años de edad.