Petite-fille de Marcus Lollius Paulinus, qui avait été consul en 21 av. jc. Son père était Marcus Lollius Paulinus, un ancien consul et sa mère Volusia Saturnina, sœur du sénateur et consul Lucius Volusius Saturninus. Sa grand-mère maternelle était lointainement apparentée à l’empereur Tibère. L’oncle maternel de son père était le sénateur et consul Marcus Aurelius Cotta Maximus Messalinus.
Paulina devint très riche après avoir hérité de biens appartenant à des membres de sa famille.
Son premier mari, Publius Memmius Regulus, est consul suffect [1] en 31. Il mourut en 62.
Peu de temps après la mort de sa sœur Drusilla, en 38, Caligula force Memmius à divorcer d’avec sa femme. D’après Suétone, il l’aurait fait venir de Mésie [2] où son mari était gouverneur, parce qu’il avait entendu parler de la beauté remarquable de sa grand-mère. Il ne lui faut pas plus de 6 mois pour qu’il se sépare d’elle parce qu’elle ne pouvait avoir d’enfants. Il lui interdit de coucher avec un autre homme, voire de s’en approcher.
Quand après la mort de Messaline en 48, l’empereurClaude pense à se remarier, ses conseillers lui parlent également de Lollia. L’affranchi Calliste la voit d’un bon œil, parce qu’elle n’a pas d’enfants, qui auraient pu être en concurrence avec Britannicus, le fils de Claude. Quand, au bout du compte, Claude choisit sa nièce Agrippine, celle-ci accuse Lollia d’avoir eu recours à la magie noire pour gagner le cœur de Claude.
Lollia n’a même pas le droit de se faire entendre : elle est bannie et ses biens sont confisqués. Dans l’exil, elle est contrainte au suicide. Dion Cassius, historien grec du 2ème siècle, précise qu’Agrippine, mère de Néron, fut l’instigatrice du suicide forcé, et demanda qu’on lui apporte la tête de Lollia, qu’elle ne reconnut pas dans un premier temps.