Hun har hatt en profesjonell karriere som solofløytist siden hun var 21 år gammel og har vært ansatt som solofløytist i flere nordiske orkestre. Hun var fra 2007 til 2008 ansatt som solofløytist i Bergen Filharmoniske Orkester. Hun har også hatt kontrakter som solofløytist i Mahler Chamber Orchestra, Rotterdam Philharmonic Orchestra, Theatre Royal de la Monnaie og Kungliga Stockholm Filharmoniske Orkester. Cecilie Hesselberg Løken var solofløytist i Det Norske Kammerorkester i flere år. Fra 2009 spilte hun også med Valerij Gergievs World Orchestra of Peace. Etter 2015 har hun arbeidet som frilanser.