Nobile romana, figlia di Francesco, uomo violento e dissoluto, più volte incriminato per i suoi vizi e rilasciato solo grazie alle sue ricchezze, venne rinchiusa dal padre nella rocca di Petrella Salto, vicino Rieti, insieme alla matrigna Lucrezia Petroni (1595).

Qui si innamorò del castellano Olimpio Calvetti e, non resistendo ai soprusi ed alle angherie del padre, insieme con i fratelli Giacomo e Bernardo, lo fece uccidire nel sonno dai sicari, facendolo gettare da un balcone per simulare una disgrazia (1598).
Il parricidio però trapelò a Roma e Clemente VIII Aldobrandini (l'inflessibile papa che l'anno dopo condannò al rogo Giordano Bruno) volle che i membri della famiglia fossero processati e messi alla tortura.
La difesa cercò di contestare il delitto di incesto, ma non riuscì a provarlo e Beatrice Cenci fu condannata a morte con Giacomo e Lucrezia (Bernardo per la minore età fu mandato alle galere) e decapitata sulla piazza di Ponte S.Angelo nel settembre del 1599 alla presenza di una folla enorme di romani.
Il suo aspetto di fanciulla le aveva procurato la simpatia popolare, diventando subito il simbolo dell'innocenza oppressa, e si disse che l'accanimento papale fosse motivato dal ricco patrimonio dei Cenci, che venne confiscato.