O nome Cecília vem de “coeli lilia”, “lírio  do céu”, ou de “caecis via”, “caminho dos cegos”, ou de “coelho lya”, “ligada ao céu”.
Cecília, virgem notável, de nobre família romana, educada desde o berço na fé em Cristo, sempre levava no peito o evangelho de Cristo e dia e noite, incessantemente, conversava com Deus, rezava e pedia ao Senhor que lhe conservasse a virgindade. Os pais, acreditando que ela mudaria de ideia, acertaram seu casamento com Valeriano, também da nobreza romana. Ao receber a triste notícia, Cecília rezou pedindo proteção do seu anjo da guarda, de Maria e de Deus, para não romper com o voto.
Após as núpcias, Cecília contou ao marido que era cristã e do seu compromisso de castidade. Disse, ainda, que para isso estava sob a guarda de um anjo. Valeriano ficou comovido com a sinceridade da esposa e prometeu também proteger sua pureza. Mas para isso queria ver tal anjo. Ela o aconselhou a visitar o papa Urbano, que, devido à perseguição, estava refugiado nas catacumbas. O jovem esposo foi acompanhado de seu irmão Tibúrcio, ficou sabendo que antes era preciso acreditar na Palavra. Os dois ouviram a longa pregação e, no final, converteram-se e foram batizados. Valeriano cumpriu a promessa. Depois, um dia, ao chegar em casa, viu Cecília rezando e, ao seu lado, o anjo da guarda.
Entretanto a denúncia de que Cecília era cristã e da conversão do marido e do cunhado chegou às autoridades romanas. Os três foram presos, ela em sua casa, os dois, quando ajudavam a sepultar os corpos dos mártires nas catacumbas. Julgados, recusaram-se a renegar a fé e foram decapitados. Primeiro, Valeriano e Turíbio, por último, Cecília.
O prefeito de Roma falou com ela em consideração às famílias ilustres a que pertenciam, e exigiu que abandonassem a religião, sob pena de morte. Como Cecília se negou, foi colocada no próprio balneário do seu palacete, para morrer asfixiada pelos vapores. Mas saiu ilesa. Então foi tentada a decapitação. O carrasco a golpeou três vezes e, mesmo assim, sua cabeça permaneceu ligada ao corpo. Mortalmente ferida, ficou no chão três dias, durante os quais animou os cristãos que foram vê-la a não renegarem a fé. Os soldados pagãos que presenciaram tudo se converteram.
O seu corpo foi enterrado nas catacumbas romanas. Mais tarde, devido às sucessivas invasões ocorridas em Roma, as relíquias de vários mártires sepultadas lá foram trasladadas para inúmeras igrejas. As suas, entretanto, permaneceram perdidas naquelas ruínas por muitos séculos. Mas no terreno do seu antigo palácio foi construída a igreja de Santa Cecília, onde era celebrada a sua memória no dia 22 de novembro já no século VI.
Entre os anos 817 e 824, o papa Pascoal I teve uma visão de santa Cecília e o seu caixão foi encontrado e aberto. E constatou-se, então, que seu corpo permanecera intacto. Depois, foi fechado e colocado numa urna de mármore sob o altar daquela igreja dedicada a ela. Outros séculos se passaram. Em 1559, o cardeal Sfondrati ordenou nova abertura do esquife e viu-se que o corpo permanecia da mesma forma.
A devoção a sua santidade avançou pelos séculos sempre acompanhada de incontáveis milagres. Santa Cecília é uma das mais veneradas pelos fiéis cristãos, do Ocidente e do Oriente, na sua tradicional festa do dia 22 de novembro. O seu nome vem citado no cânon da missa e desde o século XV é celebrada como padroeira da música e do canto sacro.
A Igreja também celebra hoje a memória dos santos: Áfia e Pragmácio.