Nata a Cagliari nel 1971, Stefania Grilli si laurea come scenografa e costumista all'Accademia delle Belle Arti di Bologna. In seguito, presso la medesima accademia, consegue anche una laurea specialistica in fotografia e grafica.

Nel suo curriculum figurano diversi corsi, tra cui quello in costume teatrale e stage al Teatro Lirico di Cagliari. La sua carriera comincia oltre dieci anni fa, come costumista nel mondo della pubblicità, dei videoclip musicali e di numerose produzioni teatrali, sia in Sardegna che nel resto d'Italia. Nel 2003 fa il suo debutto come costumista cinematografica nel film “Ballo a tre passi” di Salvatore Mereu. Il suo percorso nel mondo del cinema annovera la collaborazione con  registi come Simone Contu (Treulababbu), Enrico Pitzianti (Tutto torna), Ilaria Paganelli (Per Sofia), Giovanni Columbu  (Su Re) e Peter Marcias (I bambini della sua vita; Dimmi che destino avrò).