Η Μάιρα Μηλολιδάκη είναι υψίφωνος. Αναπληρώτρια καθηγήτρια φωνητικής και αγωγής του λόγου στη Σχολή Τεχνών, Ανθρωπιστικών και Κοινωνικών Επιστημών του Αμερικανικού Κολλεγίου Ελλάδος (Deree). Συνεργάτης του Πανεπιστημίου Μακεδονίας στα Προγράμματα Δια Βίου Μάθησης και υπεύθυνη έντυπων προγραμμάτων για το Ολύμπια Δημοτικό Μουσικό Θέατρο «Μαρία Κάλλας». Συνεργάτης του τμήματος εκδόσεων και του τμήματος εκπαιδευτικών προγραμμάτων και διαλέξεων του Μεγάρου Μουσικής Αθηνών Ραδιοφωνική παραγωγός του Τρίτου Προγράμματος.
Ως σολίστ, έχει συνεργαστεί µε το Εθνικό Θέατρο, την Εθνική Λυρική Σκηνή, τη Στέγη του Ιδρύµατος Ωνάση, το θέατρο Ολύμπια, την Ακαδηµία της Αγίας Καικιλίας, το Teatro dal Verme (Μιλάνο), το Carnegie Hall, το Le Frank Concert Hall (Νέα Υόρκη), το Μέγαρο Μουσικής Αθηνών, το Μέγαρο Μουσικής Θεσσαλονίκης, το Θέατρο Πορεία, το Θέατρο της Οδού Κυκλάδων-Λευτέρης Βογιατζής, κ.ά., ερμηνεύοντας ένα ευρύ ρεπερτόριο που εκτείνεται από το µπαρόκ ως τους σύγχρονους κλασικούς συνθέτες. Είναι μέλος της Ομάδας Μουσικού Θεάτρου EΥTOΠIA και συνεργάτης της διεθνούς ομάδας σύγχρονων συνθετών THE COLLECTIVE. Έχει συμπράξει με σημαντικές ελληνικές και ξένες ορχήστρες και σύνολα μουσικής δωματίου, ενώ εμφανίζεται τακτικά σε ελληνικά και διεθνή φεστιβάλ. Έχει παίξει στον κινηματογράφο σε ταινίες του σκηνοθέτη Νίκου Κορνήλιου και έχει παρουσία στη δισκογραφία με ηχογραφήσεις σε έργα των Γ. Κουρουπού, Ι. Βαλέτ, Constantine Skourlis, Canto Soave (μπαρόκ σύνολο), κ.ά.
Είναι αριστούχος του Ωδείου Αθηνών στο κλασικό τραγούδι. Ως υπότροφος του Ιδρύματος Ωνάση, μετεκπαιδεύτηκε στην Ιταλία με τη Renata Scotto και τη Maria Luisa Cioni. Σπούδασε θέατρο στη Δραματική Σχολή Εμπρός-Εργαστήρι και στο Διεθνές Εργαστήριο του Θεόδωρου Τερζόπουλου. Είναι επίσης διδάκτωρ Γλωσσολογίας της Σορβόννης και απόφοιτος της Νομικής Σχολής του ΕΚΠΑ.