Ana Villamayor Villamayor est issue d'une famille de musiciens au Paraguay. Commence ses études de piano à Asunción avant de se consacrer à la musique ancienne depuis 2008. Elle obtient un premier prix de clavecin au CRR de Boulogne-Billancourt, puis un prix de clavicorde à l'Unanimité au CRR de Paris.
Titulaire du Diplôme National Supérieur du Musicien Professionnel du Pôle Sup'93, d'une Licence de Musicologie de Paris 8 et du Diplôme d’État pour l'enseignement du clavecin, elle poursuit actuellement un perfectionnement dans le répertoire de son instrument et de la basse continue au CRD d'Orsay.
Artiste-enseignante, elle partage ses activités entre ses fonctions de professeur au Conservatoire Roger Bourdin de Marly-le-Roi et la direction artistique de l'ensemble Ayre Hispano depuis sa création.
Accompagnatrice dans la classe de chant baroque au CRR93, elle a collaboré en tant que continuiste dans plusieurs ensembles baroques comme Les passagères, le Théâtre des Lunes Errantes et en tant que répétitrice pour l'ensemble La Tempesta et Les folies françoises.