El apellido de su abuelo paterno era Nashem (que significa ‘estrella’ en árabe). Cuando sus abuelos inmigrantes llegaron a Argentina, el funcionario de Migraciones les preguntó su nombre y el abuelo se limitó a señalar el cielo varias veces, sin decir una palabra. El funcionario vaciló unos segundos y luego ordenó: «Pónganle “Estrella” a estos turcos de mierda».[3]
Comenzó a tocar el piano a la edad de doce años en su ciudad natal, San Miguel de Tucumán. Cursó sus estudios secundarios en el Gymnasium de la UNT. A partir de los 18 años estudió en el Conservatorio Nacional de la ciudad de Buenos Aires. Posteriormente estudió en París, Francia, donde fue discípulo de Marguerite Long y de Nadia Boulanger, entre otros.
Nuevamente en Argentina, debió exiliarse en 1976 a raíz de las persecuciones de las que fue objeto por parte de la última dictadura cívico-militar (1976-1983).[3]
Poco después de salir del país fue secuestrado y torturado por miembros de la dictadura cívico-militar en Uruguay (1973-1985). Lo llevaron de los pelos a una casa clandestina cercana al Aeropuerto de Carrasco, donde lo colgaron de una roldana y lo torturaron con picana eléctrica.[3] Luego fue llevado a un penal donde estuvo más de dos años encerrado, y que por una siniestra ironía los militares orientales se empeñaban en llamar Libertad.[3] Allí le quebraron las manos como forma de castigo, y lo amenazaron con cortárselas: «Durante seis días me ataban las manos a la espalda y me hacían el simulacro de cortármelas con una sierra eléctrica», contó Estrella.[3] Fue liberado gracias a la presión de una gigantesca campaña internacional, conducida, entre otros, por los grandes músicos Nadia Boulanger y Yehudi Menuhin y otros intelectuales y personalidades de renombre mundial. La Unesco, curiosamente, jugó un papel decisivo para salvarle la vida.[3]
Militó además activamente por los derechos humanos y por la difusión de la música como un instrumento de defensa de la dignidad humana y de elevación de la condición humana. Con esta finalidad, fundó en el 10 de diciembre de 1982 el movimiento internacional Música Esperanza.
Fue nombrado comandante de la Orden de las Artes y las Letras por el Gobierno de Francia y doctor honoris causa de varias universidades europeas y estadounidenses.
En 2012, 2013 y 2014 fue miembro del jurado del Tribunal Russell sobre Palestina.
En 2003 fue nombrado embajador argentino ante la UNESCO.[5] Permaneció en el cargo hasta febrero de 2016, en que fue remplazado por Rodolfo Terragno.[6]