HerectvíEdit
Tilly se kvůli komplikacím způsobeným zraněním zad musela vzdát tance a přestěhovala se do Los Angeles, kde se věnovala herecké kariéře a studovala herectví pod vedením Peggy Feury. V roce 1982 debutovala v televizi v půlhodinovém dramatu The Trouble with Grandpa, kde si zahrála s Elishou Cookem Jr. Poté, co si zahrála prostitutku v epizodě druhé sezóny seriálu Hill Street Blues, se objevila ve své první hlavní roli v dobrodružném filmu Tex z roku 1982 s Mattem Dillonem.
V roce 1983 se po hlavní roli v nadpřirozeném hororu Jedna temná noc objevila ve filmu Psycho II s Anthonym Perkinsem a v oceňovaném ansámblovém filmu Lawrence Kasdana The Big Chill s Kevinem Klinem, Glenn Close, Tomem Berengerem, Williamem Hurtem, Jeffem Goldblumem, JoBeth Williams a Mary Kay Place. Účast ve filmu The Big Chill, který byl nominován na tři Oscary včetně ceny za nejlepší film, Tillyové výrazně pomohla v kariéře. V roce 1984 si zahrála ve filmu Impuls.
Tillyová byla první volbou pro roli Constanze Mozartové ve filmu Miloše Formana Amadeus, přičemž se jí dostalo pochvalného hodnocení na zkouškách jak od jejího budoucího kostyméra Toma Hulce, tak od režiséra Formana. Při hraní fotbalu však utrpěla zranění nohy a od projektu musela upustit. Roli později získala Elizabeth Berridgeová.
V roce 1985 získala Tillyová uznávanou titulní roli ve filmu Normana Jewisona Agnes of God, kde se objevila s Jane Fondovou a Anne Bancroftovou. V roli jeptišky novicky, která se zpovídá z účasti na panenském početí, Tillyová „předvedla velkolepé ztvárnění utrápené mladé ženy, která prožívá vrcholnou krizi víry“. Kritikou chválený výkon Tillyové vynesl nominaci na Oscara a Zlatý glóbus.
Tillyová se později objevila ve filmech Valmont (1989), Dva Jakeové (1990) s Jackem Nicholsonem a Odejít z normálu (1992) s Christine Lahtiovou a také v hororu Zloději těl (1993). Poté na dalších 15 let přestala hrát.
Tilly se k herectví vrátila v roce 2010, kdy v epizodě Caprica „Unvanquished“ ztvárnila postavu Blahoslavené Matky, podobnou papeži. V roce 2011 si zahrála Marthu ve hře Edwarda Albeeho Who’s Afraid of Virginia Woolf? uváděné divadlem Blue Bridge Repertory Theatre ve Victorii, B.C.
V lednu 2012 uvedla kanadská televize Global Television šestidílný seriál Bomb Girls o ženách, které pracovaly v muniční továrně během druhé světové války. Tillyová hraje Lornu, citově uzavřenou podlahovou matrónu, která rozkvete jako vůdčí osobnost a přitažlivá žena. Za svou práci na seriálu získala v roce 2013 cenu Canadian Screen Award za hlavní ženský herecký výkon v dramatickém žánru.
PsaníEdit
Tillyová je autorkou šesti vydaných románů. V roce 1994 vyšel v nakladatelství Dutton Tillyové první román Singing Songs, který se setkal s vesměs pozitivními recenzemi. Donna Rifkindová z Publishers Weekly knihu označila za „působivou prvotinu“ a New York Times Book Review Tillyovou pochválil za „pozoruhodnou soudržnost a jasnost“ Annina vypravěčského hlasu. Kniha vypráví o mladé dívce a jejích sestrách žijících na Severozápadě, které jsou obtěžovány svým nevlastním otcem.
Její druhý román Gemma vyšel v roce 2006 v nakladatelství Syren Book Company. a v roce 2010 jej převzalo nakladatelství St. Martin’s Press. Kniha pojednává o dvanáctileté dívce, která je unesena a odvezena na cestu přes celou zemi, při níž je fyzicky a sexuálně zneužívána svým únoscem.
Její třetí román Dikobraz vyšel v roce 2007 v nakladatelství Tundra Books. Kniha pojednává o dvanáctileté dívce Jacqueline „Jack“ Cooperové, jejíž život je rozvrácen smrtí otce přátelskou palbou ve válce v Afghánistánu. Dikobraz se stal finalistou Ceny Sheily A. Egoffové za dětskou literaturu, byl zařazen do užšího výběru The Canadian Libraries Association Best Children’s Book 2008, Foreword Magazine Book of the Year a byl zařazen mezi Ontario Library Best Bets 2008.
Její čtvrtý román First Time vyšel v roce 2008 v nakladatelství Orca Book Publishers. Román pojednává o šestnáctileté dívce, která je obtěžována a fyzicky zneužívána matčiným přítelem a musí se s tímto traumatem vyrovnat sama bez pomoci matky a nejlepší kamarádky. First Time byl v roce 2009 nominován na cenu Golden Eagle Award, v roce 2009 na YALSA Quick Picks a v roce 2010 na CCBC Best Books.
Tillyin pátý román A Taste of Heaven vyšel v roce 2013 v nakladatelství Puffin Books. Román se odklání od temnějších témat Tillyové předchozích děl a vypráví o dvou mladých dívkách, které se stanou kamarádkami, jež prožívají „komické, někdy hořkosladké a melodramatické zkoušky a strasti dospívání“. Jeden z recenzentů napsal: „Tillyová vykresluje pronikavý a nezapomenutelný portrét vzestupů a pádů přátelství a neochvějných rodinných pout a zabývá se odvěkými otázkami upřímnosti, důvěry a věrnosti. A Taste Of Heaven se dostala do užšího výběru na cenu Libris Young Reader Book of the Year 2014, Diamond Willow Award 2014 a získala Chocolate Lilly Award 2014/2015.
Její poslední román Behind the Scenes vyšel v roce 2014 v nakladatelství Puffin Books (Kanada).