Cecilie Hellestveit er jurist og samfunnsviter med doktorgrad i krigens folkerett fra juridisk fakultet ved Universitetet i Oslo. Hellestveits fagekspertise er krig, fred, folkerett og internasjonal politikk. Hun har studert og arbeidet i Midtøsten, USA, Russland, Frankrike og Tyskland. Hun har vært tilknyttet en rekke forskningsinstitusjoner i Norge og i utlandet. Hun har også arbeidet for Forsvaret. For tiden forsker Hellestveit særlig på krigens folkerett og ny teknologi, og deltar på et europeisk forskningsprosjekt om landbaserte autonome våpen. Hun er også tilknyttet NIM (Norsk institusjon for menneskerettigheter) som spesialrådgiver.
Hellestveit snakker russisk, arabisk, spansk, fransk og noe tysk. Hun er medlem av Oljefondets Etikkråd (fra 2015), og sitter i Ekstremismekommisjonen. Hellestveit er styreleder i Oslo World og leder av Forsvarsdepartementets dekorasjonsråd. Tidligere har hun vært nestleder i styret i Flyktninghjelpen, medlem av Utlendingsnemnda, samt regionale etiskekomiteer for medisinsk forskning. Hellestveit har gitt ut sakprosabøker omkrigene i Syria (2017), Jemen (2021) og Ukraina (2022). Hun har sammen med Gro Nystuen skrevet boken Krigens folkerett– Norge og vår tids kriger (Universitetsforlaget 2020). Hun er fast spaltist i Dag og Tid og i Morgenbladet.