Nata a Laviano nel 1247 in una povera famiglia di contadini, Margherita resta fin da piccola orfana di madre e trascorre la sua infanzia subendo crudeltà e angherie da parte della matrigna.
All’età di 18 anni la bellissima ragazza diviene l’amante di Arsenio, un benestante giovane di Montepulciano; l’uomo, probabilmente membro della famiglia dei signori di Valiano, riesce a convincere la giovane a scappare di casa con la promessa di una vita felice insieme. I due amanti convivono per nove lunghi anni, Margherita resta incinta, ma Arsenio si rifiuta di sposarla e continua a condurre una vita piuttosto dissoluta. Nel 1273, durante una battuta di caccia, il giovane uomo viene ucciso in circostanze misteriose, e la leggenda narra che un piccolo cagnolino abbia condotto Margherita nel boschetto dove si trovava il cadavere del suo amante.
Morto Arsenio, Margherita e il figlio vengono ripudiati dalla famiglia dell’amante e neppure il padre accetta di riprenderla sotto al proprio tetto: ormai è una donna disonorata. La morte del suo amante e il rifiuto da parte della famiglia, spingono Margherita alla redenzione: la peccatrice pentita, dopo anni di vita da concubina, decide di votarsi all’umiltà, alla preghiera e al servizio dei poveri. Affidato il figlio alla cure dei frati minori di Arezzo, la giovane si trasferisce a Cortona. Dopo tre anni di penitenze e digiuni, viene ammessa al Terz’ordine francescano e si dedica alla cura degli ammalati. Fonda successivamente l’Ospedale della Misericordia e avvia un’attività per fornire cure mediche a domicilio.
Oltre all’attività secolare, Margherita conduce un’intensa vita contemplativa che la porta a trascorrere gli ultimi anni in solitudine e meditazione, confortata solo dalle visioni di Cristo. Dopo aver chiesto perdono per la sue colpe giovanili, Margherita muore il 22 febbraio 1297; viene santificata e proclamata patrona di Cortona e delle prostitute pentite il 16 maggio 1728 da papa Benedetto XIII. Il suo corpo è oggi conservato a Cortona, in una Basilica a lei dedicata, all’interno di un’urna collocata sull’Altare Maggiore.