Окончила международно-правовой факультет МГИМО МИД СССР. Имеет большой опыт практической работы в МИД, а также в качестве эксперта Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации. Является членом-корреспондентом Российской Академии естественных наук, член Британского института арбитров — The Chartered Institute of Arbitrators.

Имеет более 50 публикаций, в том числе монографии, по международно-правовым аспектам ресурсопользования, обеспечения эколого-энергетической безопасности, экологическому праву Европейского Союза. Вылегжанина Е.Е. — в числе авторов подготовленных в МГИМО фундаментальных работ "Международно-правовые основы недропользования" (2007 г.), "Управление водными ресурсами России: международно-правовые и законодательные механизмы" (2008 г.), учебника "Международное право" (2009 г.), а также подготовленной при активном участии юридического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова книги "Энергетика и право" (2008-2009 гг.).

Вылегжанина Е.Е. разработала и читает уникальные спецкурсы "Международно-правовое регулирование экологических аспектов ТЭК," "Проблемы обеспечения энергетической безопасности и международное экологическое право".