Cynthia Millar a étudié les Ondes Martenot avec John Morton en Angleterre et avec Jeanne Loriod en France. Depuis sa première interprétation de la symphonie Turangalîla aux BBC Proms en 1986 avec le National Youth Orchestra sous la direction de Sir Mark Elder, elle a joué cette œuvre environ 200 fois avec certains des chefs d'orchestre les plus célèbres du monde, par exemple : Simon Rattle, Sakari Oramo, Esa-Pekka Salonen, Franz Welser-Möst, Paavo Järvi, Susanna Mälkki, Andrew Davis et Mariss Jansons.
Elle a participé à la musique de plus de cent films et séries télévisées et a écrit des musiques pour le cinéma, la télévision et le théâtre, notamment pour Robert Wise, Arthur Penn, Martha Coolidge et Peter Yates.