A korszellemmel szembemenő orvos apja támogatta lánya természettudományos érdeklődését, és átadta neki a gyógyítási ismereteket. A lánynak már fiatalon híre ment, mert hatékonyabb volt, mint a többnyire csak természetfilozófiai képzettséggel és vajmi kevés gyakorlati tudással rendelkező, egyetemet végzett doktorok. Hallott Anna Maria van Schurmanról, akinek példája inspirálón hatott rá. 

1740-ben megkapta az uralkodó, Nagy Frigyes különleges engedélyét, hogy a bátyjával, Christiannal együtt a hallei egyetemen tanuljon. Dorothea azonban találkozott Johann Christian Erxleben lelkésszel és összeházasodtak. A férfi előző házasságából származó gyerekei nevelése mellett Dorothea saját gyerekeket is szült, így elhalasztotta tanulmányait. Ezt különösebben nem bánta, mert gyógyító tevékenységét férje támogatásával továbbra is folytatta, páciensei bíztak benne. Grundliche Untersuchung der Ursachen, die das Weibliche Geschlecht vom Studiren abhalten című szövegét 1742-ben írta, ám sokáig kéziratban őrizgette. Van Schurman nyomdokaiba lépve a nők önképzése mellett érvel és leírja, hogy a társadalomnak előnyére válik, ha minden tagja kibontakoztathatja szellemi képességeit. Számos röpiratot írt még a nők tanuláshoz való jogáért. Első könyve, a Rational Thoughts on Education of the Fairer Sex (Észérvek a szebbik nem oktatásához) 1749-ben jelent meg.

Apja 1747-ben meghalt, ekkor ősi ellensége, Dr. Grasshoff az immár védtelen Dorotheán állt bosszút. Kivárta a megfelelő alkalmat: amikor 1753-ban Dorothea egy páciense meghalt (ami a 18. században egyik orvosnál sem volt ritka esemény), Grasshoff megvádolta sarlatánsággal. Dorothea válaszul elővette a királyi engedélyt. Bámulatos gyorsasággal, egy év aílatt megírta és beadta az egyetemre a disszertációját, amit sikerrel meg is védett, így hivatalosan is orvossá avatták. 

Kertész Erzsébet az Úttörő asszonyok c. könyvében ír róla.