Claire Lefilliâtre commence à l’âge de seize ans ses études de chant au Conservatoire National de Région de Caen, où elle obtient en 1995 un 1er prix de chant et d’histoire de la Musique. Parallèlement à des études de théâtre et cinéma à l’université de Caen, elle choisit de suivre l’enseignement d’Alain Buet à l’ENM d’Alençon, où elle obtient en 1996 un prix d’excellence : cette rencontre est déterminante (tant pour son engagement artistique et stylistique que pédagogique) et l’amène au répertoire de la musique ancienne. Passionnée par l’expression du monde baroque, elle reste néanmoins très attachée aux formes du lied et de la mélodie française des XIXème et XXème siècles.

Son intérêt pour l’expression baroque l’amène à suivre les enseignements de Montserrat Figueras, Jill Feldman, et Howard Crook pour l’interprétation, d’Eugène Green et Benjamin Lazar pour la rhétorique et la gestuelle baroque, et à effectuer un travail personnel sur l’ornementation des musiques françaises et italiennes du XVII° siècle.

Elle est invitée par de nombreux ensembles tels La Fenice, Les Corsaires du Roy, Suonar e cantar, La Maitrise du Centre de Musique Baroque de Versailles… Sa connaissance de ce répertoire a fait d’elle l’interprète principale des productions du Poème Harmonique que dirige Vincent Dumestre. Depuis 1999, ses concerts et ses enregistrements pour le label Alpha - qu’il s’agisse des musiques d’Etienne Moulinié, d’Emilio de Cavalieri, ou des romances françaises - au sein de cet ensemble sont unanimement salués par la presse (Le Monde de la Musique, Diapason, Répertoire …) qui reconnaît dans son travail un renouveau de l’interprétation des musiques baroques.