Αριστούχος απόφοιτος του Ωδείου Αθηνών στο κλασικό τραγούδι και της Δραματικής Σχολής Εμπρός – Εργαστήρι, η σοπράνο Μάιρα Μηλολιδάκη, με υποτροφία του Ιδρύματος Ωνάση, ολοκλήρωσε τις σπουδές της στο Μιλάνο με την M. L. Cioni και στην Ρώμη με την Renata Scotto, ως μέλος του Στούντιο Όπερας της Ακαδημίας της Αγίας Καικιλίας, υπό την καλλιτεχνική διεύθυνση του A. Pappano (2006-2008).

Έχει παρακολουθήσει τη Θερινή Ακαδημία του Εθνικού Θεάτρου (2005) με θέμα την τέχνη του αυτοσχεδιασμού (J. Szeiler και Η. Waldmann) και σεμινάρια ερμηνείας στο τραγούδι με τους R.Jansen (Amsterdam Conservatory), R.Hoffmann (Musikhochschule Frankfurt), Μ. van Egmond, N. Semer, A. Pearce, J. Pilou, Α. Χριστοφέλλη, Δ. Καβράκο, Δ. Τηλιακό. Έχει βραβευτεί στους διεθνείς διαγωνισμούς για νέες λυρικές φωνές Enrico Caruso 2003 και Francesco Maria Martini 2003.

Από την πρώτη της συνεργασία το 1999 με το Εθνικό Θέατρο στο Βίο του Γαλιλαίου του Μπρεχτ (σε σκηνοθεσία Στ. Ντουφεξή) ως σήμερα συνεργάζεται σταθερά με τους περισσότερους μουσικούς φορείς στη χώρα μας, ερμηνεύοντας ένα ευρύ φάσμα ρεπερτορίου, με έμφαση στη σύγχρονη παραγωγή.

Επιλέγοντας στιγμές: Zerlina (Mozart, Don Giovanni) για το διεθνές πρόγραμμα Aegean Opera υπό την διεύθυνση του Sh. Milnes, Violetta (Verdi, La Traviata) και Madga (Puccini, La Rondine) στην Ακαδημία της Αγίας Καικιλίας (Ρώμη), Gilda (Verdi, Rigoletto) στο Teatro dal Verme (Μιλάνο), Serpina (Pergolesi, La Serva Padrona) για την Όπερα Δωματίου Αθηνών και την Ορχήστρα των Χρωμάτων, Schleppenträgerin (Strauss, Elektra) για το Μέγαρο Μουσικής Αθηνών, Βασίλισσα της Νύχτας (Mozart, Die Zauberflöte) στην Εθνική Λυρική Σκηνή, Rosina (Rossini, Il Barbiere di Siviglia) και Micaela (Bizet, Carmen) με τη Συμφωνική Ορχήστρα του Δήμου Αθηναίων, ρεσιτάλ στο Carnegie Hall (Νέα Υόρκη) με το κουιντέτο Melos Brass, καλλιτεχνική διεύθυνση του κύκλου συναυλιών Ένα Μουσείο από Μουσική (Μουσείο Κυκλαδικής Τέχνης, με χορηγία του Ιδρύματος Ωνάση, 2009-2011) και του Φεστιβάλ Μουσικοί ΣυνΤονισμοί στο Μπετόν7 (2011-2015), τα Γραφόμενα του Ι. Βαλέτ (δισκογραφία), σύμπραξη με διεθνώς καταξιωμένους σολίστες όπως τον οργανίστα Johannes Geffert (2006, ανοιξιάτικος κύκλος εκκλησιαστικού οργάνου) και τον κόντρα τενόρο Michael Chance (Γερμανική Εκκλησία, Απρίλιος 2015) σε έργα εκκλησιαστικής μουσικής, συμμετοχή σε παραγωγές της ομάδας ΡΑΦΗ - Céphise (Rameau, Πυγμαλίων) σε σκηνοθεσία Π. Μέξη, La Fée (Viardot, Cendrillon) και Morgana (Handel, Alcina) σε σκηνοθεσία Θ. Γλυνάτση - τα τραγούδια του J. Tavener σε ποίηση της Αχμάτοβα με τον τσελίστα Α. Λιακάκη στη Στέγη του Ιδρύματος Ωνάση, η Gepopo από την όπερα Le Grand Macabre του Ligeti για το Εργαστήριο Σύγχρονης Μουσικής του ΑΠΘ, ο κύκλος τραγουδιών του W. Lutoslawski, Chantefleurs et Chantefables για την περφόρμανς Ο Κήπος ΙΙ (Beton7), η Sequenza III για σόλο φωνή του L. Berio κάθε φορά που της δίνεται η ευκαιρία, τα τραγούδια σε ποίηση Ελύτη του Γ. Κουρουπού με τον πιανίστα Τ. Γουβέλη, συμμετοχή στην free jazz περφόρμανς BSDA του Γ. Παντελεάκη και στην ταινία ΜΗΤΡΙΑΡΧΙΑ του Ν. Κορνήλιου, για το 2017 ο ρόλος της Μητέρας στην παράσταση Enter Sandman (E.T. Hoffmann) σε σκηνοθεσία Θ. Γλυνάτση, διδασκαλία τραγουδιού στο Αμερικάνικο Κολλέγιο - Deree, στο Ωδείο Μάντζαρος και στη Σχολή Αφήγησης (Μουσείο των Παραμυθιών), διδακτορικό στη γαλλική γλώσσα από τη Σορβόννη και απόφοιτος της Νομικής Αθηνών.

Δεσμοί μουσικής και ζωής τη συνδέουν με τον πιανίστα Τίτο Γουβέλη. Από το εκπαιδευτικό έτος 2017-18 διδάσκει στο Ωδείο Φίλιππος Νάκας.