Sonia cursó el grado de Ingeniería Biomédica en inglés en la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), graduándose con sobresaliente. Durante sus estudios fue galardonada con 3 becas de excelencia de la Comunidad de Madrid, así como con el premio de Excelencia del Consejo Social de la UC3M a los 8 mejores expedientes de la Escuela Politécnica. En tercer año, disfrutó de la beca de Movilidad No Europea de la UC3M para realizar un curso académico en Georgia Institute of Technology, Atlanta, EEUU. Allí, comenzó con la investigación en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter de Georgia Tech y Emory University. De vuelta a Europa, fue elegida por el programa Amgen Scholars, financiándole una estancia de 2 meses investigando en ETH Zúrich, Suiza. Allí trabajó en la detección no invasiva del ritmo respiratorio y presentó los resultados posteriormente en la Universidad de Cambridge.
En su último año de carrera, obtuvo la Beca de Colaboración del Ministerio de Educación para colaborar con el grupo BiiG en el proyecto europeo ERA4TB con la cuantificación de bacterias de la tuberculosis. A su vez, estos años ha participado en cursos internacionales de la Asociación Europea de Estudiantes de Tecnología (BEST) en Italia y Rusia y ha estado involucrada en actividades transversales, como la Selección femenina de baloncesto de la UC3M.
Recibe la Beca de Excelencia Rafael del Pino para proseguir sus estudios de máster en medicina computacional en Europa, concretamente en el Real Instituto de Tecnología (KTH) en Suecia, la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) o la de Lausana (EPFL) en Suiza.