Quinta hija del matrimonio entre Francisco Cybo, hijo legitimado del Papa Inocencio VIII, y de Magdalena de Médici quien a su vez era hija de Lorenzo el Magnífico. Tuvo una gran formación humanística, tal y como demuestra su gran conocimiento de las lenguas clásicas. En 1520 contrajo matrimonio con Giovanni Maria de Varano, duque de Camerino, con quien tuvo una hija, Giulia. En 1527 quedó viuda, y mediante bula papal se aseguró la sucesión en el ducado si su hija fallecía a temprana edad. Junto con Vittoria Colonna presionó en Roma para el restablecimiento de la orden de los capuchinos por Clemente VII. Trató de casar a su hija con el duque de Urbino, un hecho que generó suspicacias en el papado, ya que suponía un reforzamiento de la casa ducal de Camerino. Por ello fue excomulgada y desposeída de sus estados.

Perteneció al círculo heterodoxo de Marcantonio Flaminio y ello le supuso la acusación de herejía por parte de un testigo en el proceso inquisitorial contra el cardenal Giovanni Morone (1557).

Quinta hija del matrimonio entre Francisco Cybo, hijo legitimado del Papa Inocencio VIII, y de Magdalena de Médici quien a su vez era hija de Lorenzo el Magnífico.