Ornella Puliti Santoliquido nasce il 4 novembre del 1906 a Firenze, dove, sotto la guida di Attilio Brugnoli, svolge gli studi musicali e si diploma presso il Conservatorio “Cherubini”. Si perfeziona con Alfredo Casella a Roma e con Alfred Cortot a Parigi. In seguito alla vittoria riportata nel 1927 al Concorso Nazionale di Roma, dà inizio ad un’intensa attività concertistica internazionale, come solista e, dopo qualche tempo, in varie formazioni da camera.

Nel 1932 sposa il compositore Francesco Santoliquido, di venti anni più grande di lei, aggiungendo al proprio cognome di nascita, Puliti, quello del marito, che le rimarrà anche dopo la separazione, arrivata ad appena un anno dal matrimonio. Pur suonando in organici cameristici già dal 1934, la prima formazione con la quale la Santoliquido si esibisce in maniera stabile è un trio, il Trio Santoliquido: «La pianista Ornella Puliti-Santoliquido, il violinista Arrigo Pelliccia e il violoncellista Massimo Amfitheatrof hanno avuto la  lodevole idea di riunirsi per formare un trio 1». In seguito, chiamando a completamento del Trio il violista Bruno Giuranna, la Santoliquido fonda il Quartetto di Roma. Nella sua carriera, Ornella è  molto impegnata sul versante della musica contemporanea ed è più volte protagonista di prime esecuzioni. Nel 1931, a Roma, suona in prima esecuzione Rotativa - Movimento sinfonico per pianoforte di Giacinto Scelsi. Il 5 aprile 1935, presso la Quadriennale d'Arte di Roma, ancora in prima assoluta, esegue la Tarantella-Rondò (dC 24) e la Piccola rapsodia d’autunno (dC 28) di Franco Margora, in precedenza premiate al concorso indetto dal Sindacato Nazionale Fascista dei Musicisti. Di Margora, la Santoliquido è la dedicataria de La leggenda per pianoforte del 1938 (dC 39). Due anni prima, un altro compositore, Renzo Massarani, aveva dedicato ad Ornella i Tre Preludi per pianoforte: Preludio,  Andante espressivo, Allegro militaresco. Nuove dediche arriveranno nel 1957 con la Suite napolitana di Aladino Di Martino e nel 1960 con la Sonatina zoologica di Mario Castelnuovo-Tedesco, in omaggio all'amore viscerale della pianista per gli animali.

Agli inizi del '36, la Santoliquido, protagonista di una tournée in Israele, Romania e Bulgaria, tocca le città di Istanbul, Bucarest, Filippopoli e Sofia dove suona alla presenza della Regina Giovanna 2. A maggio dello stesso anno compie una tournée in Germania durante la quale a Marcello, Vivaldi e Scarlatti alterna autori contemporanei tra i quali Casella, Respighi, Pick-Mangiagalli, Petrassi e Labroca. Durante questa tournée suona a Colonia, Berlino, Saarbrücken, Dresda e, al Conservatorio di Lipsia, in un concerto in memoria di Ottorino Respighi, trasmesso anche dalla Radio tedesca. Sempre nel maggio '36, il 30, la Santoliquido prende parte al Comunale di Bologna al Concerto diretto da Gino Marinuzzi per la commemorazione ufficiale di Respighi, suonando la Toccata per pianoforte e orchestra P 156 del Maestro bolognese, già presentata a Lipsia per gli eventi commemorativi. Nel settembre del 1936, alla IV Manifestazione di musica annessa alla Biennale di Venezia, Ornella suona, in prima esecuzione, Sinfonia, arioso e toccata op. 59 di Alfredo Casella, che più tardi commenterà scrivendo: «Sinfonia, arioso e toccata fu terminato a Siena a metà agosto, ed eseguito in modo magistrale da Ornella Puliti-Santoliquido a Venezia il mese seguente 3». Il 16 settembre 1936, al Teatro del Palazzo dell'Arte di Milano, nell'ambito della VI Triennale, si esibisce sotto la direzione di Alfredo Casella nel Concerto n. 5 op. 73 “Imperatore” di Beethoven 4. Nel '36 Ornella suona anche al Comunale di Firenze e all'Accademia dei Concerti di Cagliari.

A quest'epoca è già considerata “uno dei maggiori pianisti europei”. In seguito, nei tanti anni della sua carriera concertistica, sarà salutata come, “solista di grande talento”, “ una della più belle donne che mai avessero posato le mani sulla tastiera del pianoforte”, “intelligentissima pianista” , “stella di prima grandezza dell'olimpo musicale” e le verrà riconosciuto che “occupa un posto eminente fra i concertisti di fama internazionale”.

Per la stagione '36-'37, suona al Teatro del Popolo di Milano con l'Orchestra ridotta della Scala, dove, dopo Montani, Petrassi e Casella «Il concerto è terminato con una smagliante riproduzione della Polonese in mi maggiore di Liszt, da parte della Puliti Santoliquido che a sua volta si induceva, per l'insistenza delle acclamazioni, a ripresentarsi con un numero fuori programma 5». 

Nel '37, a Venezia, la pianista partecipa al V Festival Internazionale di Musiche contemporanee, suonando, con Massimo Amfitheatrof, la Sonatina per violoncello e pianoforte di Renzo Massarani. L’attività concertistica, spesso svolta in duo con Amfitheatrof, divenuto suo compagno di vita, è affiancata fin dagli inizi degli anni trenta dalla collaborazione con la radio, che rimarrà una costante in  tutta la sua vita artistica. Tra i tanti concerti alla radio, la Santoliquido si esibisce in più occasioni commemorative: nel 1936, nel Concerto sinfonico diretto dal  Maestro Armando La Rosa Parodi, suona musiche di Liszt per le celebrazioni commemorative in occasione del 50° anniversario della morte del compositore; nell'aprile dell'anno successivo, sotto la direzione del Maestro Bernardino Molinari, con il soprano Maria Caniglia, partecipa alle commemorazioni in occasione del primo anniversario della morte di Ottorini Respighi 6. Nel '47, Ornella partecipa ai Grandi Concerti Sinfonici dell'Orchestra della Radio Italiana di Torino eseguendo, sotto la direzione di Ferdinando Previtali, il Concerto K 537 per pianoforte e orchestra di Mozart.

Le sue tournée all'estero sono sempre caratterizzate da molteplici apparizioni: nel Bollettino per le opere teatrali approvate del Ministero per la stampa e la propaganda – Direzione generale per il teatro si può leggere che «La pianista Ornella Puliti Santoliquido, dopo aver compiuto un giro di quindici concerti in Germania, assieme all'Orchestra romana da camera, ha dato una serata pianistica all'Accademia di canto di Berlino eseguendo con successo musiche di Scarlatti, Pasquini, Pollini, Vivaldi, Beethoven, Chopin, Pick-Mangiagalli, Malipiero e Liszt 7». 

Nel 1939 Ornella concorre alle cattedre di pianoforte complementare dei Regi Conservatori di Musica di Parma e di Palermo: arrivata rispettivamente terza e seconda in graduatoria, ottiene le nomine, essendo in entrambi i Conservatori tre le cattedre messe a concorso. Nello stesso anno, per “chiara fama”, diventa titolare di una cattedra di pianoforte principale al Conservatorio “Santa Cecilia” di Roma, che manterrà fino al '71. 

Nel '42 prende parte al Ciclo di sei concerti dedicati alla musica contemporanea italiana allestiti nella Sala del Conservatorio di Losanna, eseguendo musiche di Respighi, Casella, Malipiero, Petrassi, Pizzetti, Rocca.

Nel decennio '40-'49 si esibisce abitualmente nelle Stagioni di Concerti dell'Accademia Tadini di Lovere, in trio con il violinista Arrigo Pelliccia e il violoncellista Massimo Amfitheatrof e con quest'ultimo in duo. Il 4 Novembre 1944 prende parte ai Concerti del Circolo Italia di Palazzo Brancaccio a Roma, ancora in duo con Amfitheatrof.

Nel 1952 è la volta di una tournée di sessanta concerti nel Michigan. Nel '54 prende parte al ciclo dedicato all'opera pianistica di Schubert curato da Guido Agosti per Radio Rai. Dal 1956 al 1966 si esibisce con regolarità all'Accademia Nazionale di Santa Cecilia, dalla quale nel 1975 riceve la nomina di Accademico.

Colpita negli anni da mali importanti, tra i quali anche una nevrite ad un braccio che la costringe a un periodo di inattività e un'emorragia cerebrale, l'artista si spegne a Firenze nella notte tra il 9 e il 10 novembre 1977. 

All’indomani della morte della pianista, il critico musicale Luigi Fait scrive di averla sempre ritenuta «una delle più attendibili interpreti del repertorio pianistico classico, romantico e moderno». Con immagini evocative dell'arte pianistica della Santoliquido, ne racconta tutto il suo essere: «Il suo non era un fare la musica per puro piacere estetico, per doverosa esercitazione concertistica, per semplici motivi sentimentali. La Santoliquido approfittava dello strumento per recitare, per piangere, per pregare, per supplicare e soprattutto per darci delle gioie nei nomi di Bach, di Beethoven, di Brahms, di Mendelssohn: collane di felicità di cui non dimenticheremo la dimensione umana. E come nei suoi recitals abbracciava col cuore le platee di tutto il mondo che accorrevano ad ascoltarla, così nella vita di tutti i giorni era anche un’instancabile benefattrice di società per la protezione degli animali. Spesso e volentieri giungeva al pubblico con programmi curiosissimi, intitolati magari «Passeggiata allo zoo», in cui si davano a danzare (sul pentagramma) galline e lucciole, rondini e rinoceronti. Tra una sonata e l’altra, sapeva inserire con eleganza estrema un Minuetto del bove di Haydn e una Marcia trionfale del leone di Saint Saëns 8». Il critico definisce le sue esecuzioni «sempre calde, appassionate, melodrammatiche» e caratterizzate «dal calore umano, dal lirismo sempre acceso, dai sentimenti drammatici». 9

Di Ornella Puliti Santoliquido, artista e personaggio, restano molteplici testimonianze audio e giornalistiche, nelle quali ultime è stata più volte definita ribelle, volitiva, indomita. Ribelle per la sua vita privata, volitiva per il suo rapporto sacrale con la musica, indomita per la sua tenacia e perseveranza, non abbandonando ella la sua arte neanche davanti alle gravi malattie dalle quale fu più volte colpita.