Cecilie hadde tre søstre: Margarita (gift med prins Gottfried av Hohenlohe-Langenburg), Theodora (gift med Berthold av Baden, markgreve) og Sophie (gift først med prins Christoph av Hessen og så for andre gang med prins Georg Wilhelm av Hannover). Hennes bror, Philip, senere hertug av Edinburgh, er gift med dronning Elisabeth II av Storbritannia.