Cecilia Vicuña nació en Santiago en 1948, en el seno de una familia de artistas, "un mundo en donde escribir, pintar, leer y esculpir eran cosas propias de la vida" ("Una obra para los 'ojos que no ven'". La Segunda, 24 de marzo de 1979, p. 23). Su bisabuelo Carlos Lagarrigue fue escultor, al igual que su abuela, Teresa Lagarrigue, mientras que su abuelo paterno, Carlos Vicuña, fue escritor. Estudió en el Liceo Manuel de Salas y, posteriormente, Arte en la Universidad de Chile.

En 1966, a los 16 años, Vicuña inició su trabajo poético tanto escrito como performático. En la playa de Concón, ideó el concepto de "Lo Precario", materializado en sus "basuritas", obras escultóricas de pequeñas dimensiones hechas a partir de desechos, así como instalaciones creadas para desaparecer en la naturaleza.

En 1967, fundó la Tribu No y escribió el No Manifiesto, texto que proponía el no-hacer como acción. El grupo Tribu No, incluía a varios jóvenes poetas, entre ellos, Claudio Bertoni, Coca Roccatagliata, Marcelo Charlín y Francisco Rivera. Junto con los dos primeros publicó a fines de los años sesenta una serie de poemas en la revista mexicana El Corno Emplumado.

La Tribu No realizó acciones poéticas en espacios públicos en distintos lugares de Santiago y escribió teatro para niños en la televisión universitaria. La Tribu No apareció en escena en agosto de 1969, fecha en la que -con motivo del encuentro de escritores efectuado en Santiago- divulgaron un manifiesto crítico, donde declaraban que era este un encuentro en contra de la poesía: "Nada menos revolucionario, ni menos humano, ni menos vivo que esta burocracia de la literatura, que esta supuesta cara del escritor. Ustedes son a la poesía lo que a la Iglesia sus tergiversadores" (El Mercurio, 15 de enero de 1970).

Como grupo, autoeditaron la antología Deliciosas criaturas perfumadas, que en Chile no tuvo mayor difusión. Sin embargo, algunos de estos poemas fueron traducidos al italiano y al inglés. Entre los recitales dados por la agrupación, el primero, realizado por invitación de Nemesio Antúnez, se celebró en el Museo Nacional de Bellas Artes, en 1970, con acompañamiento de música rock, trutrucas araucanas, clavecín barroco, danza moderna y abstractoscopio cromático.

En 1971 Cecilia Vicuña presentó dos muestras individuales en el Museo Nacional de Bellas Artes, en Santiago: Otoño y Pinturas, Poemas y Explicaciones. Para Otoño, Cecilia Vicuña llenó uno de los salones del museo con hojas secas que recogió con el apoyo de los jardineros del Parque Forestal y la Quinta Normal. Vicuña describió la obra como "una pieza interior más que exterior porque su concepción y la experiencia de hacerla cuenta más que la escultura en sí". Nemesio Antúnez, propuso el irónico título de "Salón de Otoño".

También en 1971 Vicuña concluyó el manuscrito del poemario Sabor a mí y firmó un contrato de edición con Ediciones Universitarias de la Universidad Católica de Valparaíso.

En el año 1972 partió a Londres, becada por el British Council, para estudiar pintura en la Slade School of Fine Arts del University College. Dos meses después del golpe militar en Chile, en el mes de noviembre de 1973, publicó en Inglaterra otro libro, titulado también Sabor a Mí, por intermedio de Beau Geste Press, principal editorial del movimiento Fluxus. Este Sabor a mí era un libro de artista en respuesta al golpe militar e incluía "La Muerte de Salvador Allende" y su retrato de Violeta Parra.

Se radicó en Bogotá, Colombia, en 1975, donde permaneció hasta 1980. En este país, realizó un taller de creación en la comunidad guambiana del Valle del Cauca; experiencia que la llevó a profundizar su vínculo con la cultura indígena viva. En 1977 realizó su exposición Homenaje a Vietnam en la Fundación Gilberto Alzate Avendaño, en Bogotá.

Durante este periodo, la principal obra de Vicuña fueron sus Palabrarmas, una visión de la palabra como la única arma permitida, que la artista había iniciado en Londres en 1974. Vicuña materializó las Palabrarmas en múltiples medios, del dibujo al collage, de la pintura sobre tela a la performance y el cine como una respuesta poética frente a la distorsión del lenguaje y a la violencia de la mentira. Sus dos primeras películas, ¿Qué es para usted la poesía? y Sol y dar y dad, una palabra bailada fueron concebidas como parte de la investigación fundacional de las Palabrarmas. En 1978 fundó el grupo "Taller de nueva plástica" y en el año 1979 publicó en la capital colombiana Siete poemas (1979).

En el año 1980, Vicuña fue invitada a dar performances en Florida y Nueva York, Estados Unidos, donde conoció al artista César Paternosto, con quien contrajo matrimonio. En Nueva York, Vicuña integró el colectivo Heresies: A Feminist Publication on Art and Politics, legendario grupo de artistas e intelectuales feministas. En 1981 exhibió por primera vez en el Museum of Modern Art (MoMA), en la muestra colectiva Latin American Video, donde dio a conocer su trabajo Three video poems, consistente en fotografías de sus esculturas unidas a paisajes y a escenas urbanas de Chile y Colombia, con música y poesía, una performance de oralidad y visualidad.

En México publicó Luxumei o el Traspié de la doctrina (1983) y, un año más tarde, en Buenos Aires, PALABRARmas (1984). Más tarde aparecieron Samara (1986) en Colombia y La Wik'uña (1990) en Chile. En Estados Unidos editó la antología bilingüe Unravelling Words & the Weaving of Water (1992), en Bélgica dio a conocer La realidad es una línea (1994) y en Escocia, Word & Thread (1996). El 2004 publicó en Buenos Aires I Tú (2005).

Además de su actividad como poeta y artista visual, se ha desempeñado también como editora de poetas latinoamericanos e hispánicos. En 1990 editó La casa de cartón de Martín Adán, con el título The Cardboard House, y en 1997 la antología bilingüe ÜI: Four Mapuche Poets.

Durante el siglo XXI ha sido galardonada con el Premio Velázquez de las Artes Plásticas que concede el Ministerio de Cultura y Deporte de España, en 2019; el premio León de Oro a la trayectoria, en ocasión de la 59ª Bienal de Arte de Venecia en 2022; y, en agosto de 2023, con el Premio Nacional de Artes Plásticas otorgado por el Estado de Chile.