Viveva nella città di Nyamata, a sud di Kigali, quando nel marzo del 1992 fu sorpresa dai massacri perpetrati dagli estremisti hutu ai danni di tutsi. Suor Antonia diede l'allarme per telefono all'ambasciata belga e spiegò alla RFI e alla BBC ciò che avveniva sotto i suoi occhi. L'indomani fu assassinata da un commando proveniente da Kigali.
Le spoglie di Antonia Locatelli riposano accanto a una chiesa di Nyamata.