1973年，考入上海市舞蹈学校芭蕾舞科。

1980年加入上海芭蕾舞团任主要演员。

20年来，出色地演出了众多的独舞、双人舞节目。尤其是她的保留节目《天鹅之死》，将天鹅垂死前渴望生存的情态通过她的舞姿刻画得惟妙惟肖，栩栩如生。她相继在古典芭蕾舞剧《天鹅湖》、《吉赛尔》、《唐·吉诃德》及《罗米欧与朱丽叶》和中国民族芭蕾舞剧《白毛女》、《雷雨》、《青春之歌》、《魂》、《蝶恋》等剧领衔主演。成功地塑造了众多性格迥异的艺术形象，还参加了《蝶恋》编导工作，独立创作了双人舞《缠》等。

2001年编导了四幕芭蕾《梁山伯与祝英台》。

个人成就

1987年6月参加第二届纽约国际芭蕾舞比赛，夺得女子组第一名

1988年11月参加第三届巴黎国际芭蕾比赛，她和舞伴杨新华荣获双人舞大奖；

1993年11月荣获首届上海“十佳优秀青年演员称号”，并荣获宝钢高雅艺术表演奖；

1994年荣获上海市帼国英雄奖；

1999年再度荣获宝钢高雅艺术表演奖。

2000年4月任副艺术总监，亲自培训青年演员范晓枫、孙慎逸并带领参加第19届瓦尔纳国际芭蕾比赛，荣获青年组男女金奖；培训青年演员季萍萍和傅姝参加第九届巴黎国际舞蹈（芭蕾）比赛，荣获青年组女子金奖和银奖。

2001年7月，其任该团艺术总监后，又于同年8月任第2届上海国际芭蕾舞比赛评委；并于同年12月创排四幕芭蕾舞剧《梁山伯与祝英台》，首演于中国上海国际艺术节闭幕式。

2001年7月任上海芭蕾舞团艺术总监。

2003年8月，辛丽丽当选为上海舞蹈家协会副主席。

2009年被授予“全国三八红旗手”称号、中国舞蹈艺术“、”突出贡献舞蹈奖”以及“上海领军人才”称号。

2011年9月任上海芭蕾舞团团长。

荣获全国五一劳动奖章和“第三届全国中青年德艺双馨文艺工作者”称号。

执行创排现代芭蕾舞剧《简·爱》。

任上海政协第十二届常务委员。

2001年至2013年先后担任上海国际芭蕾舞比赛、俄罗斯贝努瓦舞蹈比赛、美国纽约芭蕾舞比赛、南非开普敦国际芭蕾舞比赛、香港芭蕾舞超新星大赛、北京国际芭蕾舞比赛暨编舞比赛等国际芭蕾大赛评委。

2019年9月，获得第7届上海文学艺术奖杰出贡献奖。

2020年11月24日，被表彰为2020年全国先进工作者。