Раиса Флоренская родилась 16 апреля 1894 года в Тифлисе (ныне Тбилиси) в семье чиновника Кавказского округа путей сообщения Флоренского Александра Ивановича (1850–1908). Её мама Сапарова (Сапарьян) Ольга (Саломэ) Павловна (1859–1951) – дочь зажиточного тифлисского купца. В 1912 году Раиса окончила гимназию и приобрела звание домашней наставницы по математике. Первым учителем Раисы стала её старшая сестра Флоренская Ольга Александровна (1892–1914), которая была религиозным живописцем и поэтессой. В 1914 году Раиса окончила Тифлисские курсы для учителей рисования и живописи, где её преподавали были Б.А. Фогель, Н.В. Склифосовский и Е.М. Татевосян. Вместе с матерью и младшим братом Андреем она переехала в Москву (1915), где посещала студию К.Ф. Юона.
С 1916 по 1924 год Раиса училась в Московском училище живописи, ваяния и зодчества (МУЖВЗ, с 1918 года ВХУТЕМАС) у П.В. Кузнецова, Н.А. Касаткина, К.А. Коровина, А.М. Корина, Н.М. Чернышёва. В 1923 году в рамках учебной практики она копировала фрески церквей Спаса на Нередице, Успения на Волотовом поле в Новгороде, Св. Георгия в Старой Ладоге. В начале 1920-х годов она копировала иконы в Реставрационных мастерских в Кремле и миниатюры Хлудовской псалтыри в Государственном историческом музее, разрабатывала в графике собственные варианты античных и христианских композиций. В 1924 году Раиса окончила отделение монументальной живописи, выполнив дипломную работу на звание художника – фресковую композицию «Возвращение блудного сына», центральное клеймо семичастной росписи в здании на Рождественке.
Обучаясь в учиилище, Раиса работала учителем рисования в московских школах, художником в Музее игрушки и оформляла советские учреждения, руководила работой по росписи детского отделения психиатрической больницы на Донской улице. В 1924 году Раиса вошла в общество «Маковец», участвовала в работе редколлегии журнала. Репродукции её картин публиковались в этом журнале. В 1925 году в связи с обострением туберкулеза лёгких она переехала в Тбилиси, где стала членом Всегрузинского союза работников искусств. С 1926 года Раиса Александровна жила в Москве, давала уроки рисования, делала эскизы плакатов и росписей для учреждений, в основном детских. В 1928–1930 годах она работала в художественно-производственных мастерских по росписи тканей на Софийке. Писала маслом цветы, пейзажи, портреты родных и друзей. В конце 1920-х – начале 1930-х годов в своей удивительной, прозрачно-импрессионистической, светоносной живописи Раиса Флоренская почти не касается евангельских сюжетов, отдавая предпочтение созерцательной «бессюжетности». Но и в цветах, пейзажах, портретах близких она раскрывается прежде всего как художник христианской темы. Она живёт в живописи, пропуская через себя свет. Её искусство проходит путь от скульптурной материальности формы и цвета через их утончение, растворение до контура-намёка к реальности, осязаемости самого света и выходит, как логическому завершению, к сложению иконы. Некоторые её работы – «Девы со свечами» (копия росписи XIV века церкви Успения на Волотовом поле 1923 года), «Подснежники» (1920).
В 1924 году живопись Раисы Флоренской, наряду с произведениями М.К. Соколова, Л.Ф. Жегина, В.Е. Пестель, экспонировалась искусствоведом Н.М. Тарабукиным на выставке в ГАХН (Государственная академия художественных наук). Флоренская экспонировала свои работы во 2-й выставке картин «Маковца» в «Государственном музее изящных искусств» (1924).
Работы Раисы Флоренской хранятся в Государственной Третьяковской галерее, Государственном Русском Музее, Государственном музее изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Мемориальном музее-квартире священника Павла Флоренского, Государственном музее «Царскосельская коллекция» и в частных собраниях.
Раиса Флоренская скончалась 5 сентября 1932 года в Загорске от наследственного туберкулёза. Похоронена на загорском Всехсвятском (Кокуевском) кладбище.
