Cecchi werd in 1914 geboren in een intellectuele familie. Ze was de dochter van schrijver Emilio Cecchi en schilderes Leonetta Pieraccini.

De carrière van de rebelse antifasciste startte met het scenario van "Ladri di biciclette", de film uit 1948 die geregisseerd werd door Vittorio De Sica.

Ze heeft samengewerkt met de grootste Italiaanse regisseurs zoals onder anderen Michelangelo Antonioni, Franco Zeffirelli ("Jezus van Nazareth") en Mario Monicelli ("Casanova 70").

In 1994 kreeg ze op het Filmfestival van Venetië een Gouden Leeuw voor haar hele carrière.