19 października 1599 roku Paolo Emilio Sfondrati (kardynał tytularny bazyliki św. Cecylii), podczas prac renowacyjnych zainicjowanych przez niego, w obecności świadków (m.in. kardynała Baroniusza) dokonał identyfikacji relikwii męczennicy. W sarkofagu odnaleziono cyprysową skrzynię, a w niej nietknięte przez czas ciało leżące na prawym boku przykryte jedwabnym welonem przesiąkniętym krwią, pod nim widoczna była suknia przetykana złotą nicią. Wezwano rzeźbiarza Stefano Maderno, by sporządził rysunek ciała św. Cecylii. Następnie wykorzystał on ten rysunek do wyrzeźbienia marmurowego posągu przedstawiającego św. Cecylię w pozycji, w jakiej odnaleziono jej ciało w 1599.
Patronat Święta Cecylia jest patronką chórzystów, lutników, muzyków, organistów, zespołów wokalno-muzycznych. Przez mylne odczytanie antyfony z jej Passiones przypisano św. Cecylii grę na organach.
Co roku w Salezjańskiej Szkole Organowej im. kard. Augusta Hlonda w Szczecinie, 22 listopada organizowany jest koncert ku czci patronki muzyki kościelnej.