Ersilia nacque a Roma il 12 ottobre del 1840 da Michelangelo, principe di Teano poi duca di Sermoneta, e da Callista Rzewuska, di nobile famiglia polacca. L'interesse per gli studi e l'apertura alle culture europee che la giovane respirava in casa furono alla base della sua educazione. L'insegnamento del latino, del greco e sanscrito ricevuti fin dal 1867 da Ignazio Guidi, oltre l'amicizia degli intellettuali amici di suo padre e frequentatori del palazzo di famiglia, in particolare illustri archeologi e storici dell'epoca, influenzarono profondamente la sua formazione, contribuendo a farne una fine studiosa di monumenti figurati e di epigrafi. Ersilia, che conosceva bene le lingue e le letterature straniere, cominciò ben presto a leggere e applicarsi sui libri della biblioteca di famiglia a proposito soprattutto di Roma antica.

Assai giovane la Caetani, che nel 1859 aveva sposato il conte Lovatelli, iniziò ad occuparsi attivamente di archeologia ed epigrafia, prendendo parte a scavi effettuati a Roma e partecipando ad escursioni e missioni di scavo sia in città che fuori. Iniziò altresì ad intrecciare relazioni scientifiche con i maggiori antichisti del tempo residenti a Roma. Nel 1864 venne infatti eletta membro onorario dell'Istituto di corrispondenza archeologica di Roma.

Dopo il 1870 i suoi legami di amicizia e di studio si allargarono e si moltiplicarono, coinvolgendo anche molti esponenti del mondo politico e letterario dell'Italia unita: fu, a partire da allora, che le riunioni di amici ed estimatori, o di semplici curiosi, che si tenevano ormai periodicamente nel suo salotto in palazzo Lovatelli, assunsero via via un significato sempre più importante.

Nel 1878 diede alle stampe il suo primo articolo nel «Bullettino » della Commissione archeologica del comune di Roma, dal titolo La iscrizione di Crescente auriga circense, dedicato all'illustrazione di un'ara funeraria del II secolo d.C. e da poco scoperta nella capitale.

L'anno seguente Ersilia perse il marito, dal quale aveva avuto una figlia, Callista, che le rimarrà vicina per tutta la vita curando altresì l'edizione postuma delle sue opere.

Se, in una prima fase della sua produzione, la Caetani aveva acquisito una vera competenza nel trattare argomenti di archeologia minore e di epigrafia privata; in una successiva e diversa fase, a partire dalla seconda metà degli anni '80, cominciò a collaborare con riviste di carattere letterario, quali la «Nuova Antologia» o il «Fanfulla della Domenica», cui destinò sempre più frequentemente articoli divulgativi destinati ad illustrare usi e costumi del mondo antico e, in particolare, romano.

Sempre nello stesso periodo il suo salotto si aprì a nuovi ospiti, accogliendo anche letterati e poeti di fama quali, per esempio, Giosuè Carducci e Gabriele D'Annunzio.

Negli ultimi anni della sua attività Ersilia si dedicò ad argomenti di topografia romana antica e medievale, come si evince dalla sua ultima raccolta di saggi, Aurea Roma, pubblicata nel 1915.

Esperta bibliofila, raccolse una ricca biblioteca di oltre 6000 pezzi che lasciò in eredità, insieme alle scaffalature originali, all'Accademia dei Lincei, dove è tuttora conservata. Presso la Fondazione Caetani a Roma, sono invece conservati suoi ritratti e fotografie originali, oltre che tutto l'archivio della famiglia Caetani.

Ella fu, inoltre, l'editrice dei propri scritti che, con pazienza e scrupolosità, curava sia a livello di correzione topografica, sia nella scelta dei fregi e nella ricerca attenta di stampe antiche da cui trarre le figure. Ogni singolo scritto doveva apparire simile «a piccole pietre incise da antico bulino, incastonate in cornici di sobrio e perfetto lavoro» [Rizzo, 1926, p. 258].

Ersilia si spense nel suo palazzo di Roma il 22 dicembre del 1925.

Ersilia Caetani Lovatelli fu la prima donna eletta socia nella prestigiosa Accademia dei Lincei per la classe di scienze morali il 15 maggio 1879.

La fama di Ersilia è legata ai suoi studi archeologici relativi alle rappresentazioni di monumenti dell'arte antica: in particolare si interessò alle rappresentazioni dei ludi circensi di Roma antica e, nell'ultimo periodo della sua attività, alla topografia di Roma antica e medievale. Ella, attraverso la descrizione del monumento antico, non si limitava ad un'analisi storica ed estetica dell'evoluzione delle forme e dello stile di questi monumenti, ma da essi traeva lo spunto e l'occasione per ricerche relative alla storia degli usi, dei costumi, dei miti, della religione, vale a dire, per ricerche antiquarie. Protagonista di questi studi è sempre Roma.

Fu assai stimata e ammirata, strinse duraturi legami di amicizia con alcuni fra i più illustri archeologi del tempo, italiani e stranieri, quali, per fare qualche nome, Rodolfo Lanciani, Giuseppe Gatti, Giambattista de Rossi, Gaston Boissier, François Lenormant, Ernst Renan, Wilhelm Henzen, Franz Bücheler, Ferdinand Gregorovius, Theodor Mommsen.

Fu altresì animatrice di uno dei salotti più frequentati della neocapitale d'Italia, centro d'incontro di personalità differenti e dal carattere internazionale: si discuteva non solo di archeologia, ma anche di arte e di letteratura. Certo è che il salotto di Ersilia Caetani influenzò nettamente le sorti dell'archeologia romana per lo scambio fecondo di idee e per il proficuo intrecciarsi di relazioni personali fra studiosi di ogni nazione.

La sua fama ottenne numerosi riconoscimenti ufficiali: la sua elezione nel 1879 a socia dell'Accademia dei Lincei venne patrocinata dall'allora presidente dell'Accademia, Quintino Sella, illustre scienziato nonché ex ministro delle finanze. La fisionomia intellettuale di Ersilia ben si inseriva nel progetto di rinnovamento della cultura italiana, umanistica e scientifica, che egli andava realizzando in quegli anni e di cui Roma doveva diventare il fulcro.

Fu associata all'Istituto di corrispondenza archeologica nell'aprile del 1864; l'8 febbraio 1879 fu eletta membro dell'Accademia pontaniana di Napoli; il 30 dicembre 1880 della Reale insigne accademia di San Luca e, due anni più tardi, della Reale accademia di scienze, lettere e arti di Modena. Seguirono altre affiliazioni prestigiose: alla Società reale di Napoli, il 17 febbraio 1891; alla Societé nationale des antiquaires de France (11 gennaio 1893); alla Reale accademia della Crusca il 23 dicembre 1893; nel 1894 all'Alterthums gesellschaft von Königsberg e nel 1902 all'Ateneo di scienze, lettere a arti di Bergamo. Il 3 marzo 1908 fu accolta tra i soci del K. K. Oesterreichisches archäologisches institut e il 23 gennaio 1910 alla Reale accademia panormitana. Nel 1894 aveva altresì ottenuto la nomina di "doctor honoris causa" dall'Università di Halle, su proposta di uno dei più illustri archeologi e filologi dell'epoca, Carl Robert.

«Alla contessa Ersilia Lovatelli, in memoria delle belle sere lontane passate nella casa dove la Musa pensosa non vi sdegna la Grazia lieve, offre devotamente, febbraio 1907»

[Dedica di Gabriele D'Annunzio, in Più che l'amore, Milano, 1907]

«E non poteva, certo, esser mio intento quello di compilare una fredda biografia, seguita da un arido elenco bibliografico; ma bisognava a me tracciare un profilo di Colei che non fu soltanto socia di questa Accademia- la sua fama varcò i confini della Patria, e giusti onori le furono resi dai più insigni Istituti scientifici e letterari d'Europa - ma fu anche, e ancor meglio per la diffusione dei nostri studi, ricercatrice dotta e appassionata dei monumenti e delle memorie di Roma, scrittrice facile, tersa, efficace. »

[Rizzo, 1926, p. 246]

«Devo rammentare un lavoro presentato da una accademica, la contessa Ersilia Caetani Lovatelli. E' noto essere questa signora fortunata cultrice di studi archeologici, ma se la lettura forse troppo rapida di alcuni fra i suoi scritti non mi ha tratto in inganno, parmi che il nesso fra loro possa rintracciarsi in qualche, forse inconsciente, aspirazione filosofica. Lo scritto che ricordo ora ha per titolo: Intorno ad un balsamario vitreo con figure di rilievo rappresentanti una scena relativa al culto dionisiaco. Il vasellino o balsamario che la colta signora descrive ed esamina in queste pagine, venne trovato in Val di Chiana nell'anno 1870 ed ora è custodito nel nuovo museo archeologico di Firenze. [...] La descrizione procede sempre così chiara ad altri particolari del balsamario, poi vengono le induzioni sul carattere della rappresentanza relativa ai misteri di Bacco delle cose descritte [...]»

[Relazione del Presidente F. Brioschi. Adunanza solenne del 11 giugno 1885, «Atti della R. Accademia dei Lincei», a. CCLXXXII, s. 4a, vol. I, 1884-85, p. 394]

Tutte le opere di Ersilia Caetani Lovatelli sono raccolte nei seguenti volumi:

Thánatos, Roma, Tipografia dei Lincei, 1888

Antichi monumenti illustrati, Roma, Tipografia dei Lincei, 1889

Scritti vari, Roma, Tipografia dei Lincei, 1898

Attraverso il mondo antico, Roma, Loescher, 1901

Ricerche archeologiche, Roma, Loescher, 1903

Varia, Roma, Loescher, 1905

Passeggiate nella Roma antica, Roma, Loescher, 1909

Aurea Roma, Roma, Loescher, 1915

G. E. Rizzo, Discorso Commemorativo, Roma, Accademia nazionale dei Lincei, 1926, pp. 246-267.

Ersilia Caetani Lovatelli, in Dizionario biografico degli italiani, XVI, Roma, Enciclopedia Treccani, 1973, pp. 155-57.

The biographical dictionary of women in science. Pioneering lives from ancient times to the mid-20th century, ed. by M. Ogilvie, J. Harvey, New York-London, Routledge, 2000, pp. 219-20.

C. Fiorani, Ersilia Caetani Lovatelli (Roma, 1840-1925). Prima socia nella classe delle Scienze morali nel 1879, in I Lincei nell’Italia unita, a cura di G. Paoloni, R. Simili, Roma, Giorgio Bretschneider, 2004, pp. 98-100.