Η Αθηνά Παυλάκη-Πηρούνια γεννήθηκε στον Πειραιά.
Σπούδασε πιάνο με την Αντιγόνη Πέτρου και ανώτερα θεωρητικά με τον Δημήτρη Δραγατάκη στο Εθνικό Ωδείο. Στη συνέχεια πήρε δίπλωμα σύνθεσης με τον Μιχάλη Τραυλό στο Ωδείο Σκαλκώτα με βαθμό Άριστα παμψηφεί. Συνέχισε μεταπτυχιακές σπουδές στη σύνθεση και στην ενορχήστρωση με τον Θόδωρο Αντωνίου ενώ παράλληλα μελέτησε τζαζ και αυτοσχεδιασμό με τον Μάρκο Αλεξίου .
Από το 1996 είναι καθηγήτρια θεωρητικών (αρχικά στο Δημοτικό Ωδείο Κορυδαλλού και αργότερα στο Ωδείο Σκαλκώτα).
Έχει γράψει μουσική για μικρά και μεγάλα σύνολα, για σόλο όργανα, χορωδιακά έργα, καθώς και κοντσέρτα για διάφορα όργανα και ορχήστρα. Τελευταία έχει ασχοληθεί με δημοτικά τραγούδια και παραδοσιακούς χορούς από όλη την Ελλάδα, χρησιμοποιώντας μία διαφορετική μουσική προσέγγιση.
Έργα της έχουν παιχτεί στη Ελλάδα και στο εξωτερικό, ορισμένα εκ των οποίων έχουν ηχογραφηθεί από το τρίτο πρόγραμμα της Ελληνικής Ραδιοφωνίας.
Στις 27/09/97 ήταν φιναλίστ στον διεθνή διαγωνισμό σύνθεσης του Πανεπιστημίου της Βοστώνης στην Αμερική, με το έργο της “Thunderings”.
Από το 2000 είναι μέλος της Ένωσης Ελλήνων Μουσουργών.
Είναι ιδρυτικό μέλος του σχήματος Altera Musa έχοντας την ευθύνη της σύνθεσης, της ενορχήστρωσης, και της καλλιτεχνικής διεύθυνσης ενώ παράλληλα παίζει πιάνο και 2ο φλάουτο.
Στις συνθέσεις της συνδυάζει κλασικές με σύγχρονες δομές και ηχοχρώματα, με ερεθίσματα άλλοτε από την κλασική παράδοση της δυτικής μουσικής, άλλοτε από ακούσματα των διαφόρων ρευμάτων της ροκ και της τζαζ δημιουργίας και άλλοτε από το παραδοσιακό μας ιδίωμα, μέσα από αρμονικές και ρυθμολογικές αναζητήσεις.
Συμμετέχει σε 5 άλμπουμ της φλαουτίστα Iwona Glinka εκ των οποίων το έτος 2018 το άλμπουμ Aleph κέρδισε το βραβείο Award of Excellence - Gold Medal Double και το έτος 2019 το άλμπουμ WAW κέρδισε το βραβείο The Academia Music Award ως το καλύτερο κλασικό άλμπουμ της χρονιάς.