Elle étudie à New York avec l'artiste écossais J.B. Wandesforde, qui lui apprend à peindre des miniatures. Cornelia Fassett passe trois ans à Paris et à Rome sous la direction de Giuseppe Castiglione, Henri Fantin La Tour et Lambert Joseph Matthew. Après un début de carrière à Chicago, Fassett et son mari déménagent à Washington, D.C., en 1875, où elle peint avec succès des portraits documentaires de personnalités importantes du gouvernement et où il est photographe de l'architecte responsable du Trésor. Un an après leur déménagement, son portrait de groupe de 1876 des juges de la Cour suprême est exposé à l'Exposition du centenaire de Philadelphie.