Lidia Stăniloae este născută la 8 octombrie 1933 la Sibiu, fiică a părintelui profesor Dumitru Stăniloae şi a soţiei sale Maria. Între 1951 şi 1955 urmează cursurile Facultăţii de Fizică - Secţia Fizică Atomică a Universităţii din Bucureşti, fiind eleva academicianului profesor dr. Horia Hulubei. Lucrarea sa de diplomă este prima lucrare, din România, despre teoria fisiunii nucleare. Până în 1958 lucrează în cadrul Facultăţii de Fizică şi în calitate de cercetător IFA. La arestarea tatălui său în 1958, este dată afară. Se căsătoreşte în 1958 şi are un fiu, Dumitru Horia Ionescu. Din 1961 este profesor de fizică la Grupul Şcolar de Chimie Alimentară dun Bucureşti. Îşi începe cariara literară în 1970, publicând volumele de poezii Versuri, Munţii şi Locul unde aştepţi. Traduce din limba germană Însemnările lui Malte Laurids Brigge, de Rilke, şi un volum de versuri al poetei germane Hilde Domin.

În 1984 emigrează împreună cu fiul său în Germania, lucrând în cadrul Universităţii din Freiburg. Publică în 1991 romanul Raiul inocenţilor la Editura Cartea Românească (reeditat în 2011 la Humanitas), iar în anul 2000 lucrarea Lumina faptei din lumina cuvântului, la Editura Humanitas. În 2003 se tipăreşte volumul de versuri Întâlnire cu Dumnezeu, la Editura Trinitas din Iaşi, prefaţat de un consistent studiu introductiv, semnat de părintele Dumitru Stăniloae. În 2006 apare, în limba germană, romanul istoric Zäbringerblutt, având ca temă înfiinţarea oraşului Freiburg la 1120, lucrare care se bucură de mare interes în Germania. În 2009 apare la Editura Humanitas volumul Memoriile unui fugar. În paralel, are o activitate de conferenţiar în ţările occidentale: Germania, Franţa, Belgia ş.a.

A trecut la Domnul, în data de 17 februarie 2017, la vârsta de 83 ani.