Ksenia ble født i 1875 som fjerde barn og eldste datter av den daværende tronfølger storfyrst Aleksander og Dagmar og Danmark. Hennes farfar var den regjerende keiser Aleksander II av Russland, og hennes morfar var kong Christian IX av Danmark.
Ksenia tilhørte den russiske keiserfamilie, Romanov, som foruten hennes nærmeste slektninger også hadde flere sidelinjer, heriblant Mikhailovitsji-grenen til vilken hennes senere mann, storfyrst Aleksander Mikhailovitsj av Russland hørte.
Ungdom
Ksenia vokste opp i en spent politisk atmosfære. Hennes bestefar ble myrdet i 1881, og hun og hennes familie levde deretter av sikkerhetsgrunner i Gattsjinapalasset utenfor St. Petersburg.
Ksenia ble som sine søsken undervist av privatlærere. Det ble lagt vekt på fremmedspråk, særlig engelsk, fransk og tysk. Dessuten lærte Ksenia blant annet å lage mat, og sy tøy, og likte ridning og svømming og tegning, et talent hun delte med sin mor. Som barn var hun meget sjenert og ellers ble hun betraktet som en villkatt.
Et fast rituale i Ksenias barndom og ungdom var besøkene på Fredensborg slott i Danmark hos besteforeldrene Christian IX og dronning Louise av Hessen. Her møtte hun også sin besteveninne og senere svigerinne, prinsesse Maria av Hellas.
Den danske komponistValdemar Vater komponerte et stykke musikk til hennes ære, kalt Xenia Polka mazurka.
Ekteskap
Aleksander og Ksenia som nygifte i 1894Storfyrst Aleksander Mikhailovitsj og storfyrstinne Ksenia
I 1894 ble Ksenia gift med sin fars fetter, storfyrst Aleksander Mikhailovitsj. De hadde kjent hverandre siden barndommen og forholdet udviklet seg til kjærlighet. Ksenias foreldre var i første omgang imot forbindelsen, da de fant Ksnia for ung og tvilte på Aleksanders egenskaper. Dagmar fant ham arrogant og uhøflig. Etter noe tid gikk Aleksanders far, storfyrst Mikhail Nikolajevitsj av Russland, som var avholdt av Dagmar, i forbønn for paret og de fikk deres tillatelse.
Bryllupet stod i august i Peterhof, og bryllupsreisen gikk til Krim, hvor paret fikk godset Ai-Todor, som ble parets foretrukne sommerresidens.
Senere på året døde Ksenias far, keiser Aleksander, og Ksenias bryllup var en av de siste lykkelige begivenheter for faren.
Ksenia og Aleksander fikk et palass i St. Petersburg. I starten hadde de et lykkelig ekteskap, men med tiden gled paret fra hverandre og begge hadde affærer ved siden av. Paret ble imidlertid ikke separert, men levde en stor del av tiden adskilt.
Ksenia ble meget aktiv innenfor velgjørenhet. Hun var blant meget annet protektrice for en organisasjon som hjalp fattige barn, og hun støttet hospitaler som behandlet pasienter for tuberkulose. Likeledes var hun medlem av Kvinnenes Patriotiske Forening, og hun var protektor for Xenia-instituttet, en kostskole for piker.
Til tross for hennes sjenerthet fulgte hun sin mors eksempel og deltog i sosiale og representive gjøremål. Hun holdt seg utenfor politikk i brorens regjeringstid.
Ksenia hadde et godt forhold til sin svigerinne, keiserinne Aleksandra Feodorovna, men etter hvert som keiserinnen fødte døtre og Ksenia sønner ble forholdet anstrengt.
Krig, revolusjon og eksil
I 1914 utbrøt første verdenskrig. Ksenia kastet seg over velgjørenhetsarbeid. Hun åpnet sitt eget hospital, og hun utstyrte hele hospitalstog som ble sendt til fronten. I takt med krigen steg de politiske uroligheter, og Ksenia forsøkte sammen med sin mor at få broren, Nikolaj II, til å endre kurs, men forgjeves.
Ksenia var i St. Petersburg da den russiske revolusjon brøt ut, men forlot byen etter sin brors abdikasjon i mars 1917. Ksenia reiste etterhvert til Ai-Todor på Krim, hvortil også andre familiemedlemmer fulgte, heriblant hennes mann og barn, keiserinne Dagmar og søsteren Olga.
På Krim blev Ksenia vitne til bolsjevikenes maktovertagelse, og senere nyheten om mordet på hennes to brødre og andre slektninger. Under oppholdet på Krim ble hun og familien utsatt for flere husundersøkelser og de var ofte i overhengende livsfare.
I 1919 forlot hun sammen med sin mor Russland for alltid, og slo seg etterhvert ned i England.
Siste år
I England levde Ksenia alene. Hendes mann bodde i Frankrike. Hun fikk av sin fetter, kong George V av Storbritannia, lov til å bo i noen av kongefamiliens eiendommer, og han gav henne også en pensjon. Hennes mor døde i 1928 og det innbrakte Ksenia en del penger fra salget av morens bolig Hvidøre, og fra hennes smykker.
Ksenia døde i 1960 og ble etterfølgende begravd med sin mann, som var død i 1933, i Frankrike.
Barn
Aleksander og Ksenia fikk syv barn. Ingen av barna inngikk standsmessige ekteskap.
Irina Aleksandrovna (1895–1970) gift med fyrst Feliks Jussopov
Andrej Aleksandrovitsj (1897–1981) gift med donna Elisabetha Ruffo (1886–1940)
Feodor Aleksandrovitsj (1898–1968) gift med prinsesse Irina Paley (1903-1990) (skilt 1936)
Nikita Aleksandrovitsj (1900–1974) gift med Maria Vorontzova-Dashkova (1903-1997)
