Née vers 975, fille du comte Sigefroid Ier de Luxembourg et descendante de Charlemagne, elle grandit dans une grande piété, entourée de dix frères et sœurs ; elle prit tôt la résolution d’être religieuse. Toutefois, en 999 elle épousa le pieux duc de Bavière, saint Henri II, qui bientôt devint empereur. Ce mariage ne fut toutefois, d’un commun accord, jamais consommé.
Cunégonde prit une part importante dans les affaires de l’empire ; elle était la plus proche conseillère de son époux. Ces deux pieux souverains furent un soutien constant de l’Eglise, et travaillèrent à l’évangélisation de leurs terres orientales. Un jour, l’impératrice tomba gravement malade : elle fit vœu, si elle se rétablissait, de bâtir un couvent de bénédictines non loin de Cassel ; les travaux commencèrent en 1017.
Après la mort de son mari, en 1024, Cunégonde exerça la régence durant quelques mois, puis, en 1025, elle prit l’habit bénédictin dans le couvent qu’elle avait fondé. D’une grande charité, elle donnait le temps qu’elle ne passait pas en prière au soin des malades et des pauvres. Elle mourut dans son couvent le 3 mars 1033 et fut canonisée par Innocent III le 29 mars 1200.