Pomimo, że o jej życiu wiemy niewiele, a fakty historyczne przeplatane są często legendami, należy ona do najbardziej popularnych świętych. Jej imię występuje w Kanonie Rzymskim, czyli w I Modlitwie Eucharystycznej. Żyła na przełomie II i III wieku.

Jako młoda dziewczyna złożyła Bogu ślub czystości i nie zamierzała od niego odstępować, nawet wtedy, gdy rodzice zmusili ją do poślubienia bogatego poganina Waleriana. Cecylia przekonała męża do uszanowania jej decyzji, i doprowadziła Waleriana i jego brata Tyburcjusza, do przyjęcia wiary w Chrystusa. Wszyscy trzej, jako gorliwi chrześcijanie, podjęli się niebezpiecznego zadania grzebania ciał pomordowanych współwyznawców. W owym czasie groziła za to kara śmierci. Zwłoki uczniów Chrystusa miały bowiem odstraszać pogan od przechodzenia na chrześcijaństwo.

Po jakimś czasie cała trójka została jednak aresztowana. Gdy stracono Waleriana i Tyburcjusza, sędzia przesłuchujący Cecylię, urzeczony jej urodą, starał się ją odwieść od wiary. Dał jej nawet kilka dni do namysłu. Cecylia zdążyła w tym czasie rozdać swój majątek ubogim, aby państwo nie mogło go skonfiskować. Rozsierdzony jej postawą sędzia, skazał ją na okrutną śmierć we własnym domu. W tzw. caldarium, czyli domowej łaźni, próbowano ją udusić gorącą parą. Cecylia przeżyła jednak wielogodzinną mękę, stąd musiano ją dobić mieczem.

Pochowano ją w katakumbach św. Kaliksta, obok krypty papieży. Kilka wieków później odnaleziono jej ciało i przeniesiono do bazyliki św. Cecylii na Zatybrzu. Stoi ona w tym samym miejscu, w którym kiedyś znajdował się dom Cecylii, będący również miejscem jej kaźni.

Z przemówienia papieża emeryta Benedykta XVI do przedstawicieli Akademii Muzycznej w Krakowie i Uniwersytetu Papieskiego Jana Pawła II w Krakowie: „W ramach najróżniejszych kultur i religii obecna jest wielka literatura, świetna architektura, malarstwo i wspaniałe rzeźby. I wszędzie także jest muzyka. A jednak w żadnym innym środowisku kulturalnym nie ma muzyki o wielkości dorównującej tej, która zrodziła się w kontekście wiary chrześcijańskiej: od Palestriny do Bacha, Haendla, aż po Mozarta, Beethovena i Brucknera. Muzyka zachodnia jest czymś wyjątkowym, nie mającym sobie równych w innych kulturach. To powinno skłonić nas do zastanowienia. (...). Muzyka zachodnia wykracza daleko poza dziedzinę religijną i kościelną. A jednak swoje najgłębsze źródło znajduje w liturgii, w spotkaniu z Bogiem. (…). Wspaniała i czysta odpowiedź muzyki zachodniej rozwinęła się w spotkaniu z Bogiem, który w liturgii uobecnia się nam w Jezusie Chrystusie”.

Św. Cecylia jest patronką muzyki kościelnej. Miała bowiem zachwycać grą na instrumentach i swoim śpiewem. W dniu jej święta Kościół przypomina na ogół o znaczeniu muzyki w liturgii, „nic tak bowiem skutecznie nie broni wiary jak śpiew sakralny”, mówił św. Ambroży. W Mediolanie poganie zarzucali mu nawet, że urzeka tym śpiewem tłumy, wywierając tak znaczny wpływ na słuchaczy, że wielu z nich przechodziło na chrześcijaństwo. Coś niezwykłego w muzyce kościelnej jednak jest, skoro w XVI wieku, gdy słynny Giovanni Pierluigi da Palestrina, nazywany „księciem muzyków”, wykonywał swoje utwory w rzymskich kościołach, nawet zagorzali wrogowie rzucali się sobie w ramiona ze słowami przebaczenia.

Co więc stało się z tą muzyką w naszych czasach, skoro papież Paweł VI musiał wyraźnie przypominać, aby w liturgii stosować tylko te utwory, które łączą piękno artystyczne z duchem modlitwy i zatapiają wiernych w miłości Chrystusa, pomagając im przemienić własne życie. Muzyka liturgiczna – przypominał papież – ma jednoczyć w miłości, a nie wywoływać uczucia niesmaku, być przyczyną roztargnień, desakralizacji, a nawet rozłamu (Paweł VI, „Modlitewny charakter muzyki liturgicznej”, przemówienie z dnia 16.04.1971).

Świętej Cecylii przypisano wiele cudów. Niektóre z nich są tak nieprawdopodobne, że wydają się być wytworem późniejszych legend. Dla niej samej największym cudem była Boża miłość. Dla tej miłości żyła, śpiewała, umierała.