Dopo la laurea in lettere, conseguita all'Università di Firenze nel 1928 con una tesi sul diritto attico, entrò nelle biblioteche statali come bibliotecario aggiunto dal 16 febbraio 1933, destinata alla Biblioteca Laurenziana di Firenze. Passò quindi nell'ottobre dello stesso anno alla Biblioteca nazionale centrale, dove curò il settore dei manoscritti e si occupò anche delle attività della Soprintendenza bibliografica per la Toscana. Fu poi trasferita di nuovo alla Laurenziana nell'agosto 1937 ma dopo tre anni, dall'agosto 1940, rientrò alla Nazionale.
Promossa nell'aprile 1941 bibliotecario capo, dal giugno 1942 diresse la Biblioteca Riccardiana. Nell'aprile 1942 aveva sposato Teodorico Merolle, ordinatore ed economo della Biblioteca nazionale di Firenze e, per qualche tempo, della Marucelliana.
Nel giugno 1948 fu promossa direttore di biblioteca di 3ª classe (dal 1950 di 2ª classe e dal 1959 di 1ª classe).
Nel maggio 1953 passò a dirigere la Biblioteca nazionale centrale, poi dall'ottobre 1956 e fino al 1967 la Biblioteca Medicea Laurenziana. Nel giugno 1967, e fino al dicembre 1970, tornò alla direzione della Biblioteca Riccardiana. Fece parte inoltre della Commissione "Indici e cataloghi" al Ministero della pubblica istruzione.
Socia dell'Associazione italiana biblioteche dal 1933, partecipò ai suoi convegni nazionali dal 1936 al 1939. Aderì alla sua ricostituzione nel marzo 1946 e fece parte del Comitato provvisorio che resse l'Associazione fino al 1951. Continuò a partecipare assiduamente alle sue attività e ai suoi congressi fino agli anni Sessanta e venne eletta nel Comitato regionale della Sezione Toscana per il triennio 1964-1967.
Fece parte anche del consiglio della Società dantesca e presiedette, dal 1966 al 1968, il Soroptimist Club di Firenze.
Pubblicò un'ampia ricerca su L'abate Matteo Luigi Canonici e la sua biblioteca: i manoscritti Canonici e Canonici-Soranzo delle biblioteche fiorentine (Roma: Institutum historicum Societatis Iesu, 1958). Collaborò inoltre a «La bibliofilia», a «Aegyptus» (per l'edizione di papiri della collezione fiorentina) e all'Enciclopedia italiana.

Alberto Petrucciani