Il dipinto è una rara e fedele trasposizione in pittura della scultura di Stefano Maderno, commissionata nel 1600 per l'altare maggiore della chiesa di Santa Cecilia in Trastevere dal cardinale titolare Paolo Emilio Sfondrati, a seguito del ritrovamento del corpo della Santa, eccezionalmente conservato integro. 

Sono note in realtà poche opere pittoriche raffiguranti la martire cristiana derivanti dalla celebre statua, oltre alla tela offerto del lotto: due versioni eseguite da Francesco Vanni presentano varianti rispetto alla posa originale della santa (l’una già nella cripta ed ora nel Monastero delle Benedettine, a Roma e l’altra nella Torre San Giovanni in Vaticano); due opere di piccolo formato, dipinte su rame, rispettivamente da Ventura Salimbeni e Francesco Curradi che ripropongono fedelmente la scultura del Maderno (Collezione Chigi Saracini, Siena e Pinacoteca Civica Crociani, Montepulciano).