Ксения Ильинична Емельянова родилась 1 января 1912 года в деревне Добролюбово (ныне Рослальский район Смоленской области) в семье бедных крестьян.
До 1933 года проживала в деревне Добролюбово. После окончания трёх классов начальной школы, работала в местном колхозе. После замужества, переехала в поселок Сеша Дубровского района Брянской области, была колхозницей.
В 1939 году вместе с семьей переехала в Запорожскую область на Украине. Работала в колхозе "Путь Ленина" (Мелитопольский район, той же области). Работала свинаркой и добилась высоких показателей в увеличении производства мяса. К 1966 году добилась приплода 29 поросят от каждой свиноматки, выращивая в год около 600 поросят.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 марта 1966 года за достигнутые успехи в развитии животноводства, увеличение производства и заготовок мяса Ксении Ильиничне Емельяновой было присвоено звание Герой Социалистического Труда.
В 1970 году вышла на пенсию, была персональным пенсионером союзного значения.
Проживала в Мелитополе (Запорожская область, Украина), где и скончалась 22 мая 1992 года. Была похоронена там же.