Njezino ime nađeno je u najstarijim popisima kršćanskih mučenika. Prema legendi, Sv. Cecilija, koja je rođena početkom 3. st. u Rimu, podrijetlom iz patricijske obitelji, prije smrti svoj je imetak ostavila siromasima, a kuću Crkvi, na kojem je mjestu danas bazilika u Trastevereu. Svetica je odgojena kao kršćanka. Svoje djevičanstvo je zavjetovala Bogu. Međutim, roditelji su je dali u brak s mladim plemićem Valerijanom, poganinom, kojemu je otvoreno, na sam dan vjenčanja, priznala da je kršćanka te da se na poseban način zavjetovala Bogu i da ima kraj sebe anđela koji joj pomaže održati to obećanje, i koji bi ga kaznio ako bi pokušao prekršiti njezin zavjet. No, ako je bude poslušao, Bog će ga nagraditi. Valerijan je, ne samo pristao na održanje zavjeta, nego se poželio krstiti. Krstio ga je i poučio papa Urban I. (222. – 230.) skriven u katakombama zbog progona kršćana.

Na povratku s krštenja oboje su vidjeli anđela koji ih je okrunio krunom od ruža i ljiljana. Nedugo poslije i Valerijanov brat Tiburcije se krstio te su obojica, nakon što su odbila žrtvovati rimskim bogovima, osuđeni na smrt kao kršćani, zajedno s obraćenim rimskim časnikom Maximusom. Cecilija ih je pokopala, nakon čega je i sama uhvaćena i dovedena pred sud. Zatvorili su je u kupaonicu u njezinoj vlastitoj kući, s namjerom da se tamo uguši, no ona je ostala neozlijeđena. Ponovo je osuđena na odrubljivanje glave. Krvnik joj nije uspio oduzeti život niti nakon trećeg zamaha. Četvrti put više nije smio zamahnuti zbog zakona. Cecilija je ostala živa tri dana, za to je vrijeme uspjela svoju kuću i sva dobra ostaviti Crkvi i siromasima. Kad više nije mogla riječima ispovijedati vjeru, pokazala je to prstima (vjera u trojedinog Boga, s tri prsta na jednoj i s jednim na drugoj ruci), onako kako je možemo vidjeti u Madernovoj skulpturi. Zahvaljujući njezinu odvažnom svjedočenju i ispovijedanju vjere obratilo se oko 400 ljudi, koje je zatim papa Urban krstio.

Cecilija je pokopana u Kalistovim katakombama i to uz takozvanu „kriptu papa“. Kasnije je njezino tijelo papa Paskal I., koji je bio veoma pobožan prema svetici, dao prenijeti u kriptu bazilike u Trastavereu. Kako piše Bitno.net, krajem 16. stoljeća sarkofag Sv. Cecilije ponovno je otvoren, a tijelo je pronađeno u još dosta očuvanu stanju, obučeno u odjeću od svile i zlata.

Tada je slavni kipar Maderna isklesao poznati svetičin kip u mramoru koji je vjerna reprodukcija – kako se pripovijeda – pogleda i položaja tijela svete mučenice. Kopija toga kipa nalazi se još i danas u Kalistovim katakombama, podsjećajući tako da je svetičino tijelo najprije ondje počivalo.

Smatralo se da je Cecilija za svog života bila tako bliska nebu da je mogla čuti anđeosko pjevanje. Govorilo se da može svirati na svakom glazbalu. Zato se časti kao zaštitnica glazbe i glazbenika. Na slikama se obično pojavljuje slušajući glazbu, pjevajući ili svirajući na kakvu glazbalu. Posebna su joj oznaka orgulje. Ponekad se pojavljuje s tri ožiljka na zatiljku. Na glavi ili u njezinoj blizini često joj je kruna od bijelih ili crvenih ruža.