Родилась в семье бедного итальянского ремесленника. Музыкальное образование получила в Италии, поступив в 14-летнем возрасте во флорентийскую консерваторию на класс сольного пения Ф. Бьянки, затем П. Панофки, одновременно брала уроки пения у певицы К. Кароцци-Цукки.
Впервые выступила в концерте в меццо-сопрановой партии в Реквиеме Дж. Верди (1875 г.). До 1877 года выступала в Турине (партия Кармен), Ницце (партия Сафо в одноименной опере Дж. Пачини), Модене и Генуе. В 1877—1887 гг. с большим успехом гастролировала в Испании(Севилья, Барселона, Мадрид, Гренада), выступала с А.Мазини и М. Баттистини. С 1884 года — в Италии (Милан, Бергамо, Турин, Болонья; в ансамбле с Н. Фигнером пела в опере «Фаворитка» Г.Доницетти. Обладала сильным, ровным голосом обширного диапазона и мягкого тембра (верхний регистр отличался лёгким звучанием), ярким драматическим темпераментом. Большое внимание уделяла дикции, добиваясь правильного русского произношения. В работе над некоторыми партиями пользовалась советами К. Ферни-Джиральдони. Вместе с Ф. Таманьо гастролировала по Южной Америке.
Весной 1887 года режиссер Императорской Санкт-Петербургской Русской оперы Г. П. Кондратьев приглашает артистическую пару, ставшую столь популярной в Европе и Америке, выступить на главной оперной сцене России. Прекрасная Медея Мей, партнёр Николая Фигнера имела такой же оглушительный успех. Заключённый контракт имел совершенно неслыханные для России гонорары артистам: Медея Мей получила 15 тысяч, а Николай Фигнер-25 тысяч рублей в год, по сравнению с двенадцатью тысячами рублей в год, которые получали лучшие солисты Императорской Мариинской оперы.
8 февраля 1889 года Медея Мей стала Медеей Ивановной Фигнер и, последующие пятнадцать лет «чета Фигнер» украшала собой русскую оперную сцену. Гастролировала во многих городах — Москве, Киеве, Одессе, Тифлисе, Нижнем Новгороде, Туле, Кишинёве и за границей: в Лондоне(театр «Ковент-Гарден», 1887), Южная Америка (1903, совместно с Э.Карузо), Японии, Берлине.
6 декабря 1894 года Медея Ивановна и Николай Николаевич были удостоены звания Солистов Его Величества. В 1904 году супруги разошлись и с 1912 года Медея Мей-Фигнер простилась с Императорской сценой. В 1923—1930 годах преподавала в Ленинграде. Удостоена звания заслуженной артистки РСФСР. 15 ноября 1925 года состоялся последний концерт в зале Лениградской филармонии. С 1931 года певица жила в Париже. За несколько лет до смерти в интервью французскому журналу, пребывая почти в 90-летнем возрасте, она рассказала о своих встречах с Чайковским, о «Пиковой даме» и довольно сносно напела несколько строк из арии Иоланты. Как утверждает ЭСБЕ, «красивый голос и артистическая передача дают ей всегда большой успех».
В Италии певица оставила двоих детей, также, как и Н. Н. Фигнер оставил своего ребёнка от предыдущего брака. Вскоре после бракосочетания у супругов Фигнер появились два мальчика погодки и, с перерывом в два года-две девочки. Повзрослев, маленькие «фигнерята», как их называли, стали появляться в ложе на спектаклях своих именитых родителей. Последние, собираясь на спектакль, распеваясь, непременно интересовались мнением своих детей о голосе, так как считали, что детское восприятие-самое непосредственное и точное. Дважды в год М. И. и Н. Н. Фигнеры давали большие концерты в Петербургском здании Дворянского собрания, сборы от которых шли с благотворительной целью в пользу студенчества.
Два года исполняла оперные партии на итальянском языке (партии Валентины — «Гугеноты» Дж. Мейербера; Дездемоны — «Отелло» Дж. Верди; Джоконды — «Джоконда» А. Понкьелли).
М. И. Фигнер была первой исполнительницей партий Лизы («Пиковая Дама»), Иоланты в одноименной опере Чайковского, а также Кармен («Кармен», Ж.Бизе) на русской сцене. П. И. Чайковский до конца своей жизни оставался поклонником таланта певицы, и есть все основания полагать, что он считал воплощение артисткой ролей Лизы и Иоланты в своих операх близким к совершенству С 1900 года выступала в вагнеровском стиле, для изучения которого ездила в Байрёйт, Дрезден и Мюнхен. Среди лучших партий следует назвать: Татьяна («Евгений Онегин», П. И. Чайковского, Иоанны («Иоанна да Арк», М. Э. Караффы), Лизы («Пиковая дама», П. И. Чайковского).
В Петербурге чета Фигнер занимала большую и просторную квартиру на углу Литейного проспекта и улицы Бассейной в доме, принадлежавшем историку Бильбасову. В этом доме когда-то жили Н. А. Некрасов, Н. А. Добролюбов, размещались редакции русских журналов «Современник» и «Отечественные записки». Гостями радушных хозяев часто бывали К. С. Станиславский, М. Г. Савина, блестящий премьер Мариинского театра баритон Л. Г. Яковлев.