Las “actas” de la santa la presentan como integrante de una familia noble de Roma. Solía hacer penitencias y consagró su virginidad a Dios. Sin embargo, su padre la casó con un joven llamado Valeriano.
Cuando los recién casados se encontraban en la habitación, Cecilia le dijo a Valeriano: “Tengo que comunicarte un secreto. Has de saber que un ángel del Señor vela por mí. Si me tocas como si fuera yo tu esposa, el ángel se enfurecerá y tú sufrirás las consecuencias; en cambio si me respetas, el ángel te amará como me ama a mí”.
El esposo le pidió que le mostrara al ángel y que haría lo que ella le pidiera por lo que Cecilia le dijo que si él creía en el Dios vivo y verdadero y recibía el bautismo, entonces vería al ángel. Valeriano fue a buscar al Obispo Urbano, quien lo instruyó en la fe y lo bautizó.
La Tradición señala que cuando el esposo regresó a ver a su amada, vio a un ángel de pie junto a Cecilia y el ser celestial puso una guirnalda de rosas y lirios sobre la cabeza de ambos. Más adelante, Valeriano y su hermano Tiburcio serían martirizados.
Cecilia fue llamada para que demostrara su fe en los dioses paganos, pero convirtió a sus detractores. El Papa Urbano la visitó en su casa y bautizó ahí a 400 personas. Posteriormente, la Santa fue llevada a juicio y condenada morir sofocada en el baño de su casa, pero a pesar de la gran cantidad de leña que pusieron los guardias en el horno, Cecilia no sufrió daño alguno.
Finalmente, la mandaron a decapitar y el verdugo descargó tres veces la espada sobre su cuello. Santa Cecilia pasó tres días agonizando y finalmente partió a la Casa del Padre.
Esta historia es de fines del siglo V, pero no está del todo fundada en documentos.
En marzo de 2014, el Papa Francisco se refirió a los mártires de los primeros tiempos cristianos, como Santa Cecilia, y dijo que “llevaban siempre con ellos el Evangelio: ellos llevaban el Evangelio; ella, Cecilia llevaba el Evangelio. Porque es precisamente nuestro primer alimento, es la Palabra de Jesús, lo que nutre nuestra fe”.
En Trastévere, Roma, se edificó la Basílica de Santa Cecilia en el siglo V. Allí actualmente se encuentra la famosa estatua de tamaño natural y del escultor Maderna, que muestra a la Santa como si estuviera dormida, recostada del lado derecho.