Simone Heilgendorff studierte Viola in Zürich, Stuttgart und in den USA (Master of Music in viola performance, U. o. Michigan, Ann Arbor 1991) sowie Musikwissenschaft, Philosophie und Psychologie (Dr. phil. im Fach Musikwissenschaft, Humboldt-Univ. Berlin 1999, Habilitation 2019 Univ. Salzburg) in Freiburg i.Br. und Berlin.
Sie konzentriert sich – auch als Musikwissenschaftlerin – auf die barocke Aufführungspraxis sowie die zeitgenössische (Kunst-) Musik, u.a. in Ensembles wie Concerto Köln oder Akademie für Alte Musik Berlin, beim Ensemble Modern und beim Elision Ensemble. Simone Heilgendorff spielte alle Viola-Klangbeispiele und erweiterten Spieltechniken für die Datenbank „Virtuelles Orchester“ (vormals ISIS) ein.
Sie lehrt außerdem seit 1993 Musikwissenschaft, historisierende Aufführungspraxis, Kammermusik und zeitgenössische Musik sowie Konzeptimprovisation an diversen Universitäten, derzeit an der Universität Salzburg und der Universität Mozarteum Salzburg, zuvor auch u. a. an der Universität Ljubljana (SLO), der Universität Wien (A), der Bruckner Uni Linz (A), der Hochschule für Musik „Hanns Eisler“, an der H/UdK in Berlin (D), am American College of Greece (Athen), an der Universität Magdeburg und – als Vertretungsprofessorin – von 4/2004 bis 9/2006 an der Universität Potsdam (D).
2006 bis 2018 war sie Mitglied im wiss.-künstl. Beirat des John-Cage-Orgelprojekts Halberstadt (D) und 2011 bis 2018 Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der Österreichischen Musikzeitschrift.
Sie war auf sechs Jahre befristet von 1/2007 bis 1/2013 Universitäts-Professorin (§ 98) für Angewandte Musikwissenschaft an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt (A), wo sie die Abteilung Musikwissenschaft und die Studiengänge im Fach Angewandte Musikwissenschaft (in Kooperation mit dem Kärntner Landeskonservatorium) aufbaute und leitete.
Simone Heilgendorff forscht und lehrt seit Juni 2013 an der Universität Salzburg (Österreich). Dort leitete sie von September 2013 bis Dezember 2016 das internationale Forschungsprojekt „New Music Festivals as Agorai – Their Formation and Impact on Warsaw Autumn, Festival d’automne in Paris, and Wien Modern after 1980“ an der Abteilung für Musik- und Tanzwissenschaft der Paris-Lodron-Universität Salzburg (A). Das Projekt wurde vom FWF Österreich großzügig gefördert. Von Oktober 2014 bis September 2019 leitete sie zudem gemeinsam mit Martin Losert und Katarzyna Grebosz-Haring den Programmbereich „ConTempOhr. Vermittlung zeitgenössischer Musik – Mediating Contemporary Music“ am Schwerpunkt Wissenschaft und Kunst, einer Kooperation der Paris-Lodron-Universität Salzburg und der Universität Mozarteum Salzburg. Simone führt an diesen Universitäten weiterhin Lehrveranstaltungen durch und betreut Dissertationen.
Seit dem WS 19/20 lehrt sie zudem als „Guest Faculty“ des Studiengangs „Sound Studies and ound Art“ an der Universität der Künste in Berlin (D).
Simone ist Gründungsmitglied des Kairos Quartetts.
Seit Kurzem ist Simones persönliche Website online.