ריילי נולדה בבריזביין, קווינסלנד. היא החלה לשחות על מנת להתגבר על האסתמה ממנה סבלה. היא התאמנה תחת הדרכתו של סקוט ולקרס, ביחד עם סוזי אוניל.
באליפות העולם בשחייה שנערכה בפרת', אוסטרליה בשנת 1991 זכתה ריילי במדליית כסף במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב כששחתה במוקדמות. בנוסף, היא סיימה במקום שמיני במשחה ל-100 מטר חזה בתוצאה של 1:11.15 דקות.
באולימפיאדת ברצלונה (1992) זכתה ריילי במדליית ארד[1] במשחה ל-100 מטר חזה בתוצאה של 1:09.25 דקות. בנוסף, היא סיימה במקום חמישי במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:07.01 דקות ובמקום 12 במשחה ל-200 מטר חזה בתוצאה של 2:32.63 דקות.
באליפות העולם בשחייה שנערכה ברומא, איטליה בשנת 1994 זכתה ריילי בשתי מדליות זהב במשחה ל-100 מטר חזה בשיא עולם חדש של 1:07.69 דקות, לפני גוהונג דיי (1:09.26 דקות) ויואן יואן (1:10.19 דקות) שתיהן מסין ובמשחה ל-200 מטר חזה בשיא תחרות חדש של 2:26.87 דקות, לפני יואן (2:27.38 דקות) ובריג'יט בקו מבלגיה (2:28.85 דקות). בנוסף, היא סיימה במקום רביעי במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב (4:06.95 דקות).
באליפות הפאן פסיפיק בשחייה שנערכה באטלנטה באוגוסט1995 זכתה ריילי בשתי מדליות זהב במשחה ל-200 מטר חזה בתוצאה של 2:24.81 דקות, 5 מאיות השנייה איטי משיא העולם של חברתה לאגודה רבקה בראון (2:24.76 דקות) והתוצאה השנייה בטיבה בכל הזמנים ובמשחה שליחות 4x100 מטר מעורב (4:02.93 דקות).
באליפות העולם בשחייה (בריכה של 25 מטר) שנערכה בריו דה ז'ניירו, ברזיל בדצמבר 1995 זכתה ריילי ב-3 מדליות זהב, במשחה ל-100 מטר חזה בשיא עולם חדש של 1:05.70 דקות, במשחה ל-200 מטר חזה בשיא עולם חדש נוסף של 2:20.85 דקות ובמשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:00.46 דקות.
ריילי הגיעה לאולימפיאדת אטלנטה (1996) תחת עננה כבדה של חשד לאימרוץ וזאת לאחר שנימצאה חיובית בבדיקת סמים שיגרתית שנערכה לה לפני כן. מאמנה הודה שהורה לתת לה כדורים נגד כאב ראש שהכילו חומרים אסורים. היא קיבלה רשות להשתתף באולימפיאדה ונאלצה להתמודד עם המבוכה והלחץ שהפרשה עוררה. במשחקים עצמם זכתה ריילי בשתי מדליות, כסף וארד. מדליית כסף במשחה שליחות 4x100 מטר מעורב בתוצאה של 4:05.08 דקות, אחרי ארצות הברית (4:02.88 דקות) ולפני סין (4:07.34 דקות) ומדליית ארד במשחה ל-100 מטר חזה בתוצאה של 1:09.18 דקות, אחרי פני היינס מדרום אפריקה (1:07.73 דקות) ואמנדה בירד מארצות הברית (1:08.09 דקות). בנוסף, היא סיימה במקום רביעי במשחה ל-200 מטר חזה בתוצאה של 2:27.91 דקות, המנצחת הייתה היינס (2:25.41 דקות).
באליפות העולם בשחייה שנערכה בפרת' בשנת 1998 סיימה ריילי במקום רביעי במשחה ל-200 מטר חזה בתוצאה של 2:26.63 דקות ובמקום שישי במשחה ל-100 מטר חזה בתוצאה של 1:08.80 דקות.
היא ניסתה לחזור לתחרויות לקראת אולימפיאדת סידני. אימוניה השתבשו לאחר שסבלה מדלקת כליות. במבחנים האוסטרלים עצמם היא נוצחה על ידי שחיינית בת 14 לייזל ג'ונס ועזבה את הבריכה בדמעות. היא פרשה לאחר מכן משחייה תחרותית.
