東京藝術大学音楽学部声楽科卒業。卒業時に同声会賞受賞。東京藝術大学大学院在学中、ドイツのエアフルト歌劇場の総支配人から招待を受け、研修生として所属する。同劇場ではフンパーディンク『ヘンゼルとグレーテル』“砂の精・露の精”役でオペラデビュー、リーダーアーベントを開催。翌年にはライプツィヒ歌劇場にて研修生として研鑽を積む。その後ウィーン国立音楽大学リート・オラトリオ科卒業。
在欧中にモーツァルト『魔笛』“夜の女王”（スロヴァキア国立コシツェ歌劇場）、ロッシーニ『セヴィリアの理髪師』“ロジーナ”（グダンスク・バルティック歌劇場、ウォムジャ音楽祭）、ヴェルディ『リゴレット』“ジルダ”（ウォムジャ音楽祭）を演じる。コンサートでは室内オーケストラ カペッラ・イストロポリターナ、ポーランド国立放送交響楽団などと共演。
Mikulaš Schneider-Trnavský国際声楽コンクール第1位。Antonín Dvořák国際声楽コンクールオペラ部門第1位、歌曲部門第3位。Ada Sari国際声楽コンクール第3位、特別賞三部門受賞。Hans Gabor Belvedere国際声楽コンクールOlga Warla-Kolo賞受賞。第23回友愛ドイツ歌曲コンクール第1位ならびにR.シュトラウス賞受賞をはじめ、第18回日仏声楽コンクール第1位、第83回日本音楽コンクール第2位および岩谷賞（聴衆賞）受賞、第7回静岡国際オペラコンクール入選。
札幌のパシフィック・ミュージック・フェスティバルにて、バーンスタイン・メモリアルフェスタコンサートに出演。小澤征爾音楽塾に『カルメン』ミカエラのカヴァーキャストとして参加。セイジ・オザワ松本フェスティバルでは『子どもと魔法』羊飼いの娘／ふくろう、『ジャンニ・スキッキ』ラウレッタを演じる。
2017年韓国の大邱にて開かれた「韓・中・日オペラガラコンサート」に出演し好評を博す。2019年1月東京芸術劇場にて、全国共同制作プロジェクト『ドン・ジョヴァンニ』（井上道義指揮、森山開次演出）にツェルリーナ役として出演。同年11月大阪府堺市にオープンしたフェニーチェSACAYにて、佐渡裕指揮のもと三大テノールのホセ・カレーラスと共演。
歌曲の演奏にも力を注いでおり、とりわけドイツ、フランス歌曲の演奏に定評がある。2021年2月、東京オペラシティリサイタルシリーズ「B→C（ビートゥーシー：バッハからコンテンポラリーへ）」に出演。『芸術家にとってのミューズ』というテーマで、ドイツおよびフランス歌曲を主にした意欲的なプログラムを演奏し好評を博す。山中千佳子作曲の委嘱作品『巫～KANNAGI～』では、古事記の天岩戸開きの場面を日本最古の芸能の神アメノウズメが独白する形の作品で、藤井自身が作詞を手がけた。
これまでに桜井真知子、直野資、故森晶彦、Eva Blahová、Regina Werner-Dietrich、Walter Moore、Susan Manoff、Isabel Garcisanz各氏に師事。
国立音楽大学非常勤講師。