Didi Heiberg het opprinnelig og het ved fremførelsen av sine første roller Didrike Tollefsen. Hennes far var maskinist Hans Tollefsen fra Jølster, og moren het Jacobine Gjertine Nygaard. Også to av hennes søstre hadde mindre roller ved Den Nationale Scene – Karen Dorothea (1859-94) og Jacobine Augusta Tollefsen (1870-90). Hun ble 1. april 1885 gift med forfatter, teatersjef og dramatiker Gunnar Heiberg (1857–1929).