Joana Vilhena nasceu em Lisboa em 1973. Licenciou-se em Arquitectura pela Faculdade de Arquitectura da Universidade Técnica de Lisboa em 1998. Entre 1995 e 2000 colaborou com o escritório APLA e com os arquitectos Fernando Salvador e Margarida Grácio Nunes. Em 1999 fundou o escritório Ricardo Carvalho + Joana Vilhena Arquitectos.
Foi professora convidada do seminário de verão “Arquitecturas da Raia - Elvas” em 2001. Concebeu a cenografia do espectáculo “My Name is Wilde, Oscar Wilde” do coreógrafo Francisco Camacho, estreado no Teatro Rivoli no âmbito de “2001 Porto Capital da Cultura”. Entre Setembro de 2005 e Dezembro de 2008 foi editora de projecto do JA – Jornal Arquitectos.