Começou sua carreira jovem, aproximadamente com 15 anos, levada por um professor de Geografia no Teatro de Arena, em São Paulo, no início dos anos 70. A primeira peça que assistiu foi Vida e Morte Severina. Assistiu Cacilda Becker em sua última apresentação, em 1969. E a partiu dali renasceu uma grande paixão com isso resolveu seguir nessa profissão, só que ela se achava muito velha. Depois, foi estudar Bertolt Brecht na escola Auguste, e logo em seguida resolveu encenar diálogos do filósofo Platão junto com a sua turma de filosofia, foi a partir daí que seu interesse por teatro tornou fundamental na sua vida. Foi fazer um curso do Emílio Fontana, no TBC, e depois de seis meses foi para o Teatro de Arena, onde se profissionalizou, interrompendo sua formação em História.
Ao lado de seu ex-marido Celso Frateschi, Denise formou um grupo Teatro Núcleo que procurou manter rigidamente o que aprendeu com Augusto Boal, desde construir, até apresentar o ato teatral. A" troupe" de Denise apresentava-se em teatros da periferia e isso foi até 1978. No Núcleo do Teatro de Arena em São Paulo, participou do espetáculo Teatro Jornal 1ª Edição, encenado por Augusto Boal, e Arena Conta Zumbi em (1971). No ano seguinte, fez Doce América, Latino América, criação coletiva. Ainda em 1972, entrou para o Teatro Studio São Pedro, de Maurício e Beatriz Segall e encenou Tambores na Noite e A Semana - Esses Intrépidos Rapazes e Sua Maravilhosa Semana de Arte Moderna. Mais tarde ela fundou uma escola de teatro, onde sempre demonstrou vontade de evoluir e ali sua carreira no teatro decolou.

Dos tempos pra cá, Del Vecchio tem uma trajetória enorme no teatro e então resolveu partir para a carreira individual atuando em telenovelas. Começou na TV Tupi, em 1974 na telenovela Ídolo de Pano. Na televisão, atuou em séries e novelas das emissoras Rede Globo, RecordTV, Rede Bandeirantes, Manchete e SBT. Denise tem uma coleção de grandes trabalhos, e desde 2006, participa das novelas da RecordTV. Em 2007, Denise realizou leitura do texto Querida Mamãe, de Maria Adelaide Amaral, ao lado de Tuna Dwek e sob a direção de seu filho, André Frateschi (ator, músico e diretor).

A rica trajetória artística e pessoal da atriz Denise Del Vecchio está em Memórias da Lua, de Tuna Dwek, da Coleção Aplauso, da Imprensa Oficial do Estado de São Paulo, que foi lançado em fevereiro de 2008.
"Minhas experiências artísticas sempre foram experiências de vida". diz Denise
Se tornou uma grande estrela da Record com o passar dos anos, ela viveu consecutivos personagens de grande destaque sendo bastante elogiada pela crítica especializada em Vidas em Jogo de 2011 quando interpretou a rígida e de bom coração Augusta, dona de uma confeitaria, durante a trama Augusta ganha o prêmio de uma bilheteria, e revela o fato de ser transexual. No Ano de 2013 encarnou a amargurada Lia na minissérie José do Egito, ficou reconhecida nacionalmente quando interpretou a inabalável Joquebede na novela Os Dez Mandamentos foi indicada como melhor atriz no Troféu AIB De Imprensa e também no Troféu Internet. A própria atriz em entrevista relatou o quanto se sentia grata por ter ganho esse papel.
Também ganhou muitas cenas em O Rico e Lázaro de 2017, onde viveu Elga, uma mulher fútil e bem-humorada. Em 2019, ganha destaque em Topíssima interpretando a doce Madalena, uma mulher humilde que batalha pra manter a família e sofre com uma filha dissimulada e de caráter duvidoso.

Cônjuge: Ney Bonfante (desde 1986), Celso Frateschi
Filhos: André Frateschi
Irmã: Alzira Andrade