Η Αντωνία Μερτύρη σπούδασε αρχικά οικονομικές και κοινωνικές επιστήμες. Το 1989 ξεκίνησε μεταπτυχιακές σπουδές στην Ιστορία και την Κοινωνιολογία της Τέχνης. Οι έρευνες και η διατριβή της που υποστήριξε στο Πάντειο Πανεπιστήμιο (1994) είχαν σαν αντικείμενο τη Νεοελληνική Τέχνη και ειδικότερα την πρόσληψη και τις εδώ εκδηλώσεις του Ρομαντισμού. Είναι Αναπληρώτρια Καθηγήτρια του Τμήματος Θεατρικών Σπουδών του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου. Από τη σειρά του Ιστορικού Αρχείου Ελληνικής Νεολαίας της Γενικής Γραμματεία Νέας Γενιάς κυκλοφόρησε το 2000 (τόμ. 36) η μεταδιδακτορική μελέτη της υπό τον τίτλο Η καλλιτεχνική εκπαίδευση των νέων στην Ελλάδα (1836-1945), την οποία εκπόνησε στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος του παραπάνω φορέα σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Νεοελληνικών Ερευνών του Ε.Ι.Ε. Από τις Εκδόσεις Παπαζήση κυκλοφορούν επίσης τα βιβλία της: Το Λυκόφως των Ειδώλων. Σχεδιάσματα για τη γένεση και τις εξελίξεις της Μοντέρνας Τέχνη (2010), Η κληρονομιά της Ιένας. Όψεις της Γερμανικής Ζωγραφικής την περίοδο του Ρομαντισμού. Από τον Caspar David Friedrich στον Adolph Menzel (2012) και Οι δρόμοι του «Κάλλους» στην Αρχαία Ελλάδα. Από τους «Σκοτεινούς αιώνες» στο τέλος της κλασικής εποχής (1100-323 π.Χ.). Περίγραμμα μιας μορφολογίας των τεχνών, των ιδεών και των κοινωνικών τους συμφραζομένων κατά τη θεμελίωση του Ευρωπαϊκού Πολιτισμού (2017).