Cecília keresztényként nőtt fel a pogány Caecilius famíliában. Kora ifjúságában szüzességet fogadott. Szülei ennek ellenére egy Valerius nevű ifjúhoz kényszerítették. Cecília a nászéjszakán rábírta férjét, hogy ne érjen hozzá, mert :"énnekem angyal szeretőm vagyon, ki nagy szorgalmatossággal őrzi az én testemet,minden fertelmes bűntől, ki ha azt ismerendi, te engemet förtelmes szeretettel illetendesz, tudjad, ottan megöl tégödet..." Valerius hajlott a szóra, sőt megkereste a keresztényüldözés miatt rejtőzködő Orbán pápát,aki megkeresztelte. Hazatérve látta felesége őrangyalát, aki liliomból és vörös rózsából font koszorút helyezett mindkettőjük fejére.
A csoda hatására Valerius öccse, Tiburtius is megkeresztelkedett.A fivérek eltemették azokat a keresztényeket , akiket Turcius Amalchius prefektus idejében öltek meg. A történtekről értesülve Róma prefektusa elfogatta őket. A két fiatalember hite láttán azonban a tiszt Maximus magára vállalta a felelősséget,késleltette a kivégzést és a házába vitte őket. Megtért és családjával együtt megkeresztelkedett. Maximus, Valerius és Tiburtius együtt haltak vértanúhalált.Cecília a Praetextatus katakombában temette el őket. A prefektus Cecíliát is elfogatta.
Cecília, Valerius és Tiburtius elnyerte a vértanúság koronáját. Cecília a per folyamán olyan bátorságot tanúsított, és olyan meggyőződéssel védte hitét, hogy őt hallván, sokan megtértek. A sok csodát megelégelő prefektus Cecíliát ki akarta végeztetni. Sok gyötrelemnek vetették alá, de végül kard általi halálra ítélték, ám a hóhér három csapással sem tudta lefejezni. Cecília még három napig élt. I. Orbán pápa megerősítette a szentségekkel, halála előtt.
230. november 22-én halt meg.
A római zarándokok a középkortól kezdve találkozhattak a nagy tiszteletnek örvendő szent szobrával a trasteverei templomban.
A 4. században templomot építettek a tiszteletére,ahol egykor Valerius és Cecília trasteverei háza állt.I. Pascal pápa 321-ben vitette át a holttestet a templomba. 1559-ben felnyitották sírját, és testét teljesen épen találták. Ekkor készítette el szobrát Stefano Maderna. Az élethű alkotás ma is a szent templomában látható. Pascalpápa ebben a helyzetben találta meg Cecíliát, miután a szűz látomásban maga mutatta meg a pápának, hol van a sírja.
Holttestét arannyal átszőtt szövetbe göngyölték, a vérrel átitatott kendőket a lábához tették. Anélkül, hogy helyzetét megváltoztatták volna, egy márvány lapra fektették és úgy helyezték el a szarkofágban.
Cecília a középkor végén került a tizennégy segítő szent közé.
A szent zene védőszentje.
Liszt Ferenc oratóriumot szerzett a tiszteletére.
