Film
* Il Villaggio (2004) nel ruolo di Ivy Walker
* Il taccuino (2004) nel ruolo di Martha, l'amica di Allie
* La Sorellanza dei Pantaloni da Viaggio (2005) come Bridget
* La sorellanza dei pantaloni da viaggio 2 (2008) come Bridget
* L'altra donna (2014) come Carly
* La corsa più lunga (2015) come Sophia
* Il mio grosso grasso matrimonio greco 2 (2016) nel ruolo di Elena Portokalos
* La scelta (2016) nel ruolo di Gabby Holland
* L'ultima estate (2019) nel ruolo di Kim
* Una settimana di distanza (2021) come Trina
Televisione
* Sogni americani (2002-2005) nel ruolo di Meg Pryor
* Settimo cielo (2005) come Rachel
* Sussurratore di fantasmi (2006) nel ruolo di Claire
* L'O.C. (2006) nel ruolo di Taylor
* Casalinghe disperate (2007) come Sherry
* Vita inaspettata (2010-2011) nel ruolo di Cate Cassidy
* Pretty Little Liars (2011-2017) nel ruolo di CeCe Drake/Charlotte DiLaurentis
* Il gioco delle bugie (2013) nel ruolo di Sutton Mercer
* I Foster (2013-2018) nel ruolo di Mariana Adams Foster
* Buon problema (2019-presente) nel ruolo di Mariana Adams Foster
Questo non è un elenco esaustivo, ma include alcuni dei suoi lavori più importanti. Chagall è apparsa anche in varie altre serie televisive e film nel corso della sua carriera.