Ciudad de origen: Río de Janeiro, Brasil

Nathalia Arja nació en Río de Janeiro, Brasil, donde comenzó a tomar clases de baile a la edad de cinco años en la Escola de Danca Alice Arja. A los 14 años, comenzó a bailar con la Compañía de Ballet do Rio de Janeiro. Durante su año con la compañía en Brasil, Arja también compitió y ganó varios concursos de baile donde le ofrecieron una beca para El Teatro Colón, El Ballet de Santiago, Joffrey Ballet School y la Escuela Nacional de Ballet de Canadá.

A los 15 años, recibió una beca completa para asistir a la Miami City Ballet School, donde se entrenó durante tres años. Se unió al Miami City Ballet como aprendiz escolar en el 2009 y fue ascendida a miembro del cuerpo de baile en el 2011. Fue ascendida a solista en el 2014 y solista principal en el 2016. En marzo del 2020, Nathalia fue ascendida a directora.