È quanto mai incerto il motivo per cui Cecilia sarebbe diventata patrona della musica. In realtà, un esplicito collegamento tra Cecilia e la musica è documentato soltanto a partire dal tardo Medioevo.
La spiegazione più plausibile sembra quella di un'errata interpretazione dell'antifona di introito della messa nella festa della santa (e non di un brano della Passio come talvolta si afferma). Il testo di tale canto in latino sarebbe: "Cantantibus organis, Cecilia virgo in corde suo soli Domino decantabat dicens: fiat Domine cor meum et corpus meum inmaculatum ut non confundar" ("Mentre suonavano gli strumenti musicali (?), la vergine Cecilia cantava nel suo cuore soltanto per il Signore, dicendo: Signore, il mio cuore e il mio corpo siano immacolati affinché io non sia confusa"). Per dare un senso al testo, tradizionalmente lo si riferiva al banchetto di nozze di Cecilia: mentre gli strumenti musicali (profani) suonavano, Cecilia cantava a Dio interiormente. Da qui il passo ad un'interpretazione ancora più travisata era facile: Cecilia cantava a Dio... con l'accompagnamento dell'organo! Si cominciò così, a partire dal XV secolo (nell'ambito del Gotico cortese) a raffigurare la santa con un piccolo organo portativo a fianco.
Santa Cecilia, affresco nella Chiesa Madre di Santa Maria di Licodia
In realtà i codici più antichi non riportano questa lezione dell'antifona (e neanche quella che inizierebbe con Canentibus, sinonimo di Cantantibus), bensì Candentibus organis, Caecilia virgo.... Gli "organi", quindi, non sarebbero affatto strumenti musicali, ma gli strumenti di tortura, e l'antifona descriverebbe Cecilia che "tra gli strumenti di tortura incandescenti, cantava a Dio nel suo cuore". L'antifona non si riferirebbe dunque al banchetto di nozze, bensì al momento del martirio.
Dedicato alla santa, nel XIX secolo sorse il cosiddetto Movimento Ceciliano, diffuso in Italia, Francia e Germania. Vi aderirono musicisti, liturgisti e altri studiosi, che intendevano restituire dignità alla musica liturgica sottraendola all’influsso del melodramma e della musica popolare. Sotto il nome di Santa Cecilia sorsero così scuole, associazioni e periodici.
Cecilia, in quanto patrona della musica e musicista lei stessa ha ispirato più di un capovolavoro artistico, tra cui l'Estasi di Santa Cecilia di Raffaello, oggi a Bologna (una copia della quale, realizzata da Guido Reni, si trova nella chiesa di San Luigi dei Francesi a Roma. Ricordiamo anche la Santa Cecilia di Rubens (a Berlino), del Domenichino (a Parigi), di Artemisia Gentileschi.
In letteratura, Cecilia è stata celebrata specialmente nei Racconti di Canterbury di Geoffrey Chaucer, in un'ode di John Dryden poi messa in musica da Haendel nel 1736, e più tardi da Hubert Parry (1889). Altre opere musicali dedicate a Cecilia includono l'Inno a santa Cecilia di Benjamin Britten, un Inno per santa Cecilia di Herbert Howells, una messa di Alessandro Scarlatti, la Messe Solennelle de Sainte Cécile di Charles Gounod, Hail, bright Cecilia! di Henry Purcell e l'Azione sacra in tre episodi e quattro quadri di Licinio Refice (su libretto di Emidio Mucci), Cecilia (1934).
