Ayşegül Denli, Ankara Üniversitesi Siyasal Bilgiler Fakültesi'nden 1986 yılında mezun olmuştur. Aynı zamanda Serbest Muhasebeci Mali Müşavir ve Uluslararası Kalite Denetçisi unvanlarına sahiptir. Meslek hayatına 1988 yılında İktisat Bankası'nda Yetkili Müfettiş Yardımcısı olarak başlayan Denli, banka şubelerinin fonksiyonel, operasyonel ve mali denetim süreçlerinden sorumlu olarak görev yaptı. 

Marmara Bank A.Ş.'de Baş Denetçi olarak 1990 yılından itibaren 4 yıl boyunca görev yaptı. 1994-1997 yılları arasında ise dönemin büyük tekstil şirketi Şahinler Holding A.Ş.'de İç Denetim Müdürü ve Genel Sekreter olarak görev yaptı. Oyak Sigorta'da dört yıl daha İç Denetim Müdürü olarak çalıştıktan sonra AXA Sigorta A.Ş.'de İç Denetim Bölüm Başkanı olarak iki yıl ve sonraki 4 yıl boyunca da İnsan Kaynakları Bölüm Başkanı olarak görev yaptı.  AXA Sigorta A.Ş. şirketinde son 9 yılında Finans Genel Müdür Yardımcısı olarak çalıştı ve Temmuz 2016'da görevinden ayrılarak Türk Hava Yolları’nda göreve başladı.

Temmuz 2016'da Türk Hava Yolları'ndaki kariyerine Finans Başkanı olarak başlamıştır. Finans Başkanlığı görevinde, Türk Hava Yolları'nın uçak finansmanı süreçleri, yakıt yönetimi ve tedariki, hazine, sigorta ve risk yönetiminden Sorumlu olarak Şubat 2022’ye kadar görev yapmıştır. Şubat 2022 tarihi itibariyle Türk Hava Yolları içerisinde İştirakler Başkanı olarak yeni görevine atanmıştır. 

Sn. Denli aynı zamanda THY Teknik A.Ş ve THY Teknoloji ve Bilişim A.Ş Yönetim Kurulu Üyesidir.