Recibió una esmerada educación (especialmente científica) en el Vassar College bajo la dirección de la reputada astrónoma Maria Mitchell, graduándose en 1887.

Sin embargo, pronto comenzó a tener discrepancias tanto metodológicas como científicas con el director del centro Edward Charles Pickering.

En 1918 volvió a Harvard, bajo la dirección de otro astrónomo, y continuó su labor hasta su jubilación en 1948.

[1]​ En 1943, el catálogo Henry Draper se revisó para incorporar las ideas de Antonia Maury.

Un año después, la American Astronomical Society le concedió el Premio Annie Jump Cannon.