Santa Cecília era filha de um senador romano, da família nobre dos Metelos. Como cristã numa época tão antiga, e em Roma, ela certamente herdou a fé dos discípulos de São Paulo, que levou a fé até Roma, e de São Pedro, o primeiro papa.
Cecília dedicava-se a estudar as sagradas escrituras dia e noite, e foi justamente nos Santos Evangelhos que nossa jovem romana, encontrou sua vocação e decidiu consagrar sua vida ao Cristo.
A vocação de Cecília não estava em conformidade com a vontade de seus pais, pois sem que ela soubesse, prometeram-na em casamento a um jovem patrício romano, chamado Valeriano. O casamento foi marcado pelo luxo, e principalmente pela aparência triste da noiva que não conseguia esconder seu desgosto.
Na noite de núpcias e estando a sós com o noivo, disse-lhe Cecília com toda firmeza e delicadeza: “Valeriano, eu estou sob proteção de meu anjo da guarda, e que guarda minha virgindade”. E acrescentou: “Fiz voto de fidelidade a Jesus Cristo, e, a Ele prometi guardar-me sempre pura.” Valeriano, a princípio, pareceu indignado com tal revelação da noiva, porém manifestou o desejo de conhecer o anjo guardião de Cecília e fez uma promessa de se tornar cristão se o seu desejo fosse alcançado.
Cecília respondeu que para ver o anjo guardião, Valeriano deveria ser batizado. Cecília o encaminhou ao bispo urbano para que fosse batizado e purificado. Certo dia, Valeriano chegando em casa encontrou Cecília em oração, e qual não foi sua surpresa, quando de fato viu ao seu lado o anjo da guarda, e ficou maravilhado com o ser celestial.
O anjo uniu os noivos e cingiu-lhes, com duas coroas de rosas e lírios e exortou-lhes à perseverança. O irmão de Valeriano, chamado Tiburci, ao ouvir o relato do irmão e da cunhada, desejou ser batizado e tornou-se um cristão convicto e corajoso.
Mas os cristãos eram permanentemente perseguidos pelo Império Romano e logo os irmãos caíram nas mãos dos soldados, foram condenados a morte e decapitados. Cecília foi presa ao enterrar o corpo do cunhado e do marido.
Como era muito popular em Roma, por sua ajuda aos pobres, foi decidido que ela seria morta em sua casa, para evitar protestos. Prenderam-na em um quarto de banhos quentes, para que morresse asfixiada. Mas o que aconteceu surpreendeu a todos e valeu a Cecília o título de padroeira dos músicos.
Durante três dias e três noites Cecília ficou entoando cantos de louvor a Deus. Intrigados com tamanha resistência, os algozes a tiraram de lá para degolá-la. Por três vezes a tentativa do algoz falhou e ela foi deixada para morrer agonizando, já que pela lei romana esse era o número máximo de vezes em que se poderia tentar a degola. Cecília perdeu as cordas vocais e levou ainda um tempo para morrer, mas seus cânticos ainda podiam ser ouvidos.
Todos os bens do casal foram distribuídos aos pobres.
No ano de 1599, o túmulo de santa Cecília foi aberto por ordem do Cardeal Sfrondati, e o corpo estava intacto, encontrava-se na mesma posição descrita pelo Papa Pascoal I, em 817.