Absolwentka Państwowej Średniej Szkoły Muzycznej w Szczecinie. W 1998 r. ukończyła z wyróżnieniem studia wokalne na Wydziale Jazzu i Muzyki Rozrywkowej w Katowicach. Od 1998 r., przez kolejne 8 lat, była wykładowcą śpiewu na Wydziale Jazzu i Muzyki Estradowej w Katowicach. Obecnie pracuje jako wykładowca w Zespole Szkół Muzycznych im. Fryderyka Chopina w Warszawie na kierunku wokalistyka jazzowa. Agnieszka Wilczyńska jest Ambasadorem Szczecina. Według ankiety Jazz Top od lat uznawana jest za jedną z najlepszych wokalistek jazzowych w Polsce. Jest laureatką pierwszej nagrody na Międzynarodowym Festiwalu Wokalistów Jazzowych w Zamościu oraz pierwszej nagrody na Festiwalu Młodych Talentów Szczecinie. Równolegle z działalnością artystyczną realizuje się na płaszczyźnie pedagogicznej. Prowadzi warsztaty wokalne dla młodzieży i dorosłych. Od kilku lat współpracuje z fundacją "Przyjaciele", prowadząc zajęcia z emisji głosu oraz interpretacji dla osób z dysfunkcjami fizycznymi. Jest często zapraszana jako członek jury na festiwale w całej Polsce. Współpracuje jako konsultant wokalny z polskimi aktorami i wokalistami przygotowując ich do nagrań płytowych, m.in. Piotra Polka, Aleksandrę Nieśpielak, Reni Jusis i Sławka Uniatowskiego. Na przełomie marca i kwietnia 2012 r. pracowała przy produkcji spektaklu muzycznego "Sześć i pół kobiety" w warszawskim Teatrze Studio, prowadząc z aktorami zajęcia z emisji głosu. Występowała na wielu prestiżowych scenach w Polsce i na świecie, m.in.: Carnegie Hall w Nowym Jorku, Chicago Symphony Center, Białoruskiej Filharmonii Narodowej, Filharmonii w Woroneżu i Moskwie, w National Concert Hall w Taipei na Tajwanie. Brała udział w wielu festiwalach, m.in. Jazz Jamboree, Pomorska Jesień Jazzowa, Jazz Forum Festiwal, JazzPol Festiwal, Złota Tarka, Swingujący Kruk, Jazz Standard’s Festiwal. Agnieszka Wilczyńska jest zapraszana do współpracy przez najlepszych polskich muzyków. Brała udział jako solistka w wielu projektach, wśród nich: "Cicho, cicho pastuszkowie" (2007 r.) - kolędy Włodzimierza Nahornego, "Pogadaj ze mną" (2008 r.) - płyta z piosenkami skomponowanymi przez Włodzimierza Nahornego do tekstów Wojciecha Młynarskiego, "Warownym grodem" (2009 r.) wraz z Trio Andrzeja Jagodzińskiego, "Krzysztof Komeda" (2010 r.) z serii Wielcy Kompozytorzy Filmowi oraz "Mazurek" (2010 r.) z piosenkami dla dzieci. Ma na swoim koncie dwie Złote Płyty. 12 lutego 2013 r. w Studiu Polskiego Radia im. Agnieszki Osieckiej wystąpiła gościnnie z orkiestrą smyczkową Sinfonia Viva w projekcie "String Big Band". Aranżacji standardów jazzowych dokonał Krzysztof Herdzin. W sierpniu 2013 r. ukazała się koncertowa płyta z nagraniem projektu. Pod koniec 2013 r. ukaże się pierwsza solowa płyta Agnieszki Wilczyńskiej "Tutaj mieszkam". Znajdą się na niej nowe kompozycje znakomitych polskich kompozytorów: Włodzimierza Nahornego, Andrzeja Jagodzińskiego, Jerzego Dudusia Matuszkiewicza, Włodzimierza Korcza i Jerzego Derfla, w aranżacjach Andrzeja Jagodzińskiego i Michała Tokaja. Teksty do utworów napisał Wojciech Młynarski.