En 2001, Cydonie Mothersille se classe cinquième du 200 mètres des Championnats du monde d'Edmonton, mais obtient finalement la médaille de bronze de l'épreuve à la suite des disqualifications pour dopage des Américaines Marion Jones et Kelli White[1]. Elle devient la première athlète féminine de son pays à décrocher une médaille mondiale, tout sports confondus.
En 2014, Mothersille participe aux Jeux olympiques d'Athènes : elle remporte sa en série en 22 s 40, record personnel et national puis s'impose dans son quart de finale et confirme qu'elle peut intégrer la prestigieuse finale. Mais lors des demi-finales, elle termine 5e de la course en 22 s 76, échouant à s'y qualifier.
En 2005 et 2007, elle prend la 8e place des Championnats du monde puis réussit la même performance aux Jeux olympiques de Pékin, sa 1re finale olympique à 30 ans.
Le à New Delhi, Cydonie Mothersille remporte son premier titre international majeur à l'occasion des Jeux du Commonwealth. Elle s'impose dans le temps de 22 s 89 devant l'Anglaise Abiodun Oyepitan et devient la première sportive des îles Caïmans titrée lors de cette compétition, seul le sauteur en longueur Kareem Streete-Thompson était parvenu à atteindre le podium (3e en 2002)[3].
Elle est par la suite enceinte. Elle accouche d'une petite fille en 2013 et annonce en 2014 renoncer à sa participation aux Jeux du Commonwealth à Glasgow pour pouvoir se consacrer à l'éducation de sa fille[4].