Segons la tradició cristiana, Cecília fou casada, el 232, amb el noble Valerià, que es convertí al cristianisme i respectà la voluntat de la seva esposa de restar verge. Descobert com a cristià, el matrimoni fou martiritzat a Roma. Amb tot, no hi ha constància històrica de l’existència del personatge. Les darreres opinions suggereixen que, al segle V, algun membre de la família Cecília donà una casa perquè fos utilitzada com a església, i d’aquí devia sorgir la llegenda de la santa. Thomas Connolly ha suggerit la identificació de Cecília amb Bona Dea Restituta, deessa romana guaridora de la ceguesa (caecitas), que tenia un santuari al costat del titulus -casa església- al segle V. Des de la fi de l’Edat Mitjana apareix com a patrona dels músics. Sota la seva advocació es crearen nombroses congregacions i confraries professionals de músics i associacions de concerts, entre les quals destaquen la Congregazione di Santa Cecilia de Roma (1566), precursora de l’actual Acàdemia de Santa Cecília, i la Caecilian Society de Londres (1785).