Maestra, pedagoga y socia fundadora del Lyceum Club Femenino. Desarrolló una destacada trayectoria en el ámbito de la enseñanza y la renovación pedagógica en España durante el primer tercio del siglo XX.
Nació en Salamanca el 8 de marzo de 1881. Era hija de Cristino Cebrián Villanova, militar, médico y profesor de la Escuela Libre de Medicina de Salamanca, y de Concepción Fernández de Villegas. Se formó como maestra en Salamanca, donde obtuvo el título de maestra de Primera Enseñanza y ejerció como profesora auxiliar de Ciencias Naturales en la Escuela Normal hasta 1902, año en el que se trasladó a Madrid.
Entre 1905 y 1908 impartió clases en la Sección de Ciencias de la Escuela Normal de Toledo, donde conoció al que sería su marido, el político socialista Julián Besteiro. Tras su matrimonio adoptó también el nombre de Dolores Cebrián de Besteiro. En 1908 obtuvo por concurso una plaza en la Escuela Nacional de Madrid.
En 1912 fue pensionada por la Junta para Ampliación de Estudios (JAE) para estudiar Botánica en la Universidad de la Sorbona de París, donde cursó estudios de Fisiología, Fisiología vegetal y Botánica. A lo largo de su carrera docente trabajó en la enseñanza de las ciencias naturales y publicó el libro Métodos y prácticas para la enseñanza de las ciencias naturales.
Estuvo vinculada a los ambientes intelectuales y reformistas de la época y fue socia fundadora del Lyceum Club Femenino, al igual que su hermana Amparo Cebrián. Afiliada a la UGT, desarrolló también una importante actividad pública. En 1930 fue nombrada directora de la Escuela Normal de Maestras de Madrid.
Tras el final de la Guerra Civil fue depurada y separada de su cátedra, por lo que no volvió a ejercer la enseñanza. Durante esos años sufrió también las consecuencias de la persecución política contra su marido, Julián Besteiro, que permaneció encarcelado en distintas prisiones hasta su fallecimiento en 1940.
Falleció en Madrid el 18 de febrero de 1973, a los 91 años.