Mineira de Extrema, Cássia iniciou seus estudos com João Dias Carrasqueira e Grace Busch. Concluiu bacharelado em Flauta pela Universidade Estadual Paulista sob orientação de Jean-Noel Saghaard. Ainda em São Paulo, também foi aluna de Marcos Kiehl. Foi bolsista da Fundação Vitae durante os anos de estudo na Mannes College of Music em Nova York, onde foi aluna de Keith Underwood, concluiu o mestrado e obteve o Artist Diploma. Participou de masterclasses com Michael Parloff, William Bennett, Judith Mendenhall, Emmanuel Pahud, entre outros. 

Venceu os principais concursos no Brasil, como o Jovens Solistas da Orquestra Experimental de Repertório e o II Concurso Nacional Jovens Flautistas. Em Nova York, venceu o Mannes Concerto Competition e o Gregory Award por Excelência em Performance. Foi bolsista do Tanglewood Music Center, onde atuou como camerista, e Primeira Flauta da orquestra do festival, sob regência de James Levine, Kurt Masur, Seiji Ozawa e Rafael Frübehbeck. Em Minneapolis, foi docente da Universidade de Minnesota e flautista da Minnesota Orchestra, sob regência de Charles Dutoit.

De volta ao Brasil, foi Primeira Flauta da Orquestra Sinfônica do Estado de São Paulo (Osesp) e integrante do quinteto de sopros Kaleidos. Primeira Flauta da Filarmônica desde 2009, participa do quinteto de sopros da Orquestra e foi solista em várias temporadas. No repertório de câmara, atuou em diversos concertos com os colegas da própria Filarmônica. Gravou o CD Memória da Música Brasileira com o pianista Miguel Rosselini. Desde 2019, participa do Festival Artes Vertentes, em Tiradentes (MG).