Родилась в семье железнодорожника, окончила гимназию в Тифлисе, поступила на историко-филологические курсы в Петербурге. На её стихи обратили внимание Вяч. Иванов и З. Гиппиус, хотя её творчество было далеко от символизма, по строю и тематике воплощая камерную «женскую» поэзию, выросшую из раннего творчества Ахматовой. По лаконичной формулировке М. Л. Гаспарова, Арсенева «училась писать у А. Ахматовой, упрощая (но умело избегая как манерности, так и небрежности) её темы и интонации».
При жизни было опубликовано два небольших сборника стихов: Стихи о жизни (Пг, 1916) и Стихи: Кн. вторая (1916—1920) (Тифлис, 1920). В дальнейшем выступала как мемуаристка и переводчица, переводя, главным образом, армянских и грузинских поэтов.
