Η Πελαγία ήταν κόρη του παπά Νικηφόρου Νεγρεπόντη. Η μητέρα της ήταν από τον Τριπόταμο της Τήνου και άνηκε στην οικογένεια Φραγκούλη. Γεννήθηκε το 1752 στο χωριό Κάμπος της Τήνου και το κοσμικό της όνομα ήταν Λουκία. Η οικογένειά της διακρινόταν για την αγνή πίστη και την προσήλωση στα θρησκευτικά ιδεώδη.
Λίγα χρόνια μετά τη γέννηση της Λουκίας ο πατέρας της πέθανε. Ήταν τότε 12 ετών και έδειχνε σημάδια έντονης επιθυμίας να αφιερωθεί και να υπηρετήσει το θέλημα του Θεού. Οι δυσκολίες της ζωής ανάγκασαν τη μητέρα της να τη στείλει στον Τριπόταμο, στην κάπως πιο ευκατάστατη αδελφή της. Εκεί η Λουκία έμεινε τρία χρόνια και συχνά επισκεπτόταν τη θεία της, που ήταν μοναχή στη Μονή Κεχροβουνίου. Ένιωσε τότε επιτακτική την ανάγκη να ακολουθήσει τον μοναχικό βίο και σε ηλικία 15 ετών μπήκε στο μοναστήρι σαν δόκιμη, υπό την επίβλεψη της θείας της μοναχής Πελαγίας. Όταν ήλθε η ώρα έγινε και η ίδια μοναχή με το όνομα Πελαγία.
Τον Ιούλιο του 1822 είδε επανειλημμένα στον ύπνο της την Παναγία, η οποία τη διέταξε να παρουσιαστεί στους προκρίτους του νησιού και να τους πείσει να συνεχίσουν τις έρευνες για την ανεύρεση της εικόνας της και να αναγείρουν έναν μικρό ναό στο κτήμα Δοξαρά, όπου είχε αρχίσει άκαρπες έρευνες πριν από ένα χρόνο ο μπάρμπα-Μιχάλης Πολυζώνης.
Η εικόνα της Παναγίας βρέθηκε, τελικά, στις 30 Ιανουαρίου 1823 στο σημείο που βρίσκεται σήμερα ο ναός της Ευαγγελιστρίας, ο οποίος με το πέρασμα του χρόνου έγινε κέντρο πανελληνίου και πανορθοδόξου προσκυνήματος. Το γεγονός αυτό συνέβη όταν η Πελαγία ήταν 73 χρόνων.
Η Αγία Πελαγία έκανε αρκετά θαύματα πριν και μετά τον θάνατό της, ο όποιος ήλθε στις 28 Απριλίου 1834 και τάφηκε στο ναό των Ταξιαρχών του μοναστηριού της Παναγίας Κεχροβουνίου, όπου βρίσκονται και τα λείψανά της.
Ανακηρύχτηκε Οσία με Συνοδική Πατριαρχική Πράξη στις 11 Σεπτεμβρίου 1970 και η μνήμη της ορίστηκε να τιμάται στις 23 Ιουλίου, την ήμερα δηλαδή του οράματός της.