Младшая дочь Фридриха Франца III, великого герцога Мекленбург-Шверинского и великой княжны Анастасии Михайловны.
6 июня 1905 года в Берлине Цецилия вышла замуж за прусского кронпринца Вильгельма, сына кайзера Вильгельма II.
Имя кронпринцессы Цецилии носит знаменитый дворец в Потсдаме — Цецилиенхоф и посёлок Цецилиенгертен в берлинском районе Шёнеберг. В честь кронпринцессы был назван построенный в 1902 году крупный винджаммер.