Los musicólogos, lejos de usar la voz «cantilena» para definir una molestia reiterada, describen con ella el tipo de canción o melodía que, durante el Medioevo, era integrada en el canto litúrgico o en la canción profana.
Más específicamente, una cantilena era, entre los siglos XIII y XV, una canción polifónica, en particular la chanson francesa.
Más o menos durante el mismo periodo, los ingleses empleaban la palabra para identificar piezas a tres voces con textos religiosos escritos en lengua latina.
Por extensión, desde el siglo XIX el vocablo «cantilena» sirve para designar una melodía vocal lírica.
El género literario medieval francés era una canción en lengua vulgar al mismo tiempo lírica y narrativa.