Lilia Hartmann Trapani ha appreso la professione dalla madre, Isa Bartalini, considerata la prima casting director italiana, oltre che sceneggiatrice e aiuto regista del regista Alessandro Blasetti. Hartmann Trapani comincia ad affiancarla mentre studia all’università, per poi continuare autonomamente la carriera di casting director. 

La conoscenza di cinque lingue (italiano, inglese, tedesco, francese e spagnolo), facilitata dal padre svizzero (lo scultore Peter Hartmann), le apre la strada per lavorare inizialmente in produzioni pubblicitarie e poi anche cinematografiche e televisive (Distretto di polizia, 2000), sia italiane che internazionali, al servizio di importanti marchi – fra i quali Bulgari, Coca Cola, Gucci, Barilla, Jean Paul Gautier, Birra Moretti e Volkswagen – e al fianco di registi come David Lynch, Ridley Scott, Jean-Paul Goude, Jean Jaques Annaud, Joe Pytka, Marek Kanievska, Jean Pier Jeunet, Michael Seresin, Bille August (Casanova, 2005), Liliana Cavani (Francesco, 1989), Martin Scorsese (Gangs of New York, 2002) e Ridley Scott.
Nel 1985 fonda, insieme al marito Roberto Trapani, lo Studio-t con sede a Roma.

Fa parte della Unione Italiana Casting Directors (UICD), della Casting Society of America (CSA) e dell’International Casting Director Association (ICDA). È anche membro dell’Accademia del Cinema Italiano e della European Film Academy. Nel 2023 ha ottenuto l’Artios Award, premio per il miglior casting assegnato dalla CSA, per la quarta stagione della serie TV Succession.

Nel 2020 ha pubblicato il libro Il mestiere di Casting Director, edito da Lupetti.