Aos 8 anos de idade estreou na TV fazendo publicidade. Em 2003, integrou o elenco da novela Celebridade. Em 2007 fez uma participação especial na novela Paraíso Tropical. Em 2008, foi uma das protagonistas da novela A Favorita. Em 2012 Deborah foi eleita como uma das 100 personalidades mais influentes do ano pela revista IstoÉ. Em 2013, Deborah Secco gravou o longa-metragem Boa Sorte. Em 2014, engordou 8kg para a personagem do filme Estrada do Diabo, posteriormente nomeado para “Entrando Numa Roubada”. Em 2016, integrou o elenco de Malhação, como a batalhadora Tânia. Em 2017, Deborah fora convidada para dar vida à Karola, uma vilã em Segundo Sol.