Maria Kirilenko sinh năm 1987 tại Moscow (Nga). Cô theo nghiệp quần vợt từ bé và đã gặt hái thành công từ khá sớm.
Năm 2002, Kirilenko trở thành tay vợt nữ trẻ nhất vô địch lứa tuổi thiếu niên tại giải Canada mở rộng và Mỹ mở rộng khi mới 15 tuổi.
Ngay sau khi giành liên tục 2 chức vô địch trong năm 2002, Kirilenko bắt đầu thi đấu tại giải quần vợt WTA và có tên trên bảng xếp hạng top 100 WTA.
Nhưng ngay sau đó Kirilenko liên tục bị hành hạ bởi chấn thương và có thời gian tưởng chừng như cô phải dừng sự nghiệp thi đấu quần vợt của mình.
Năm 2006, Kirilenko trở lại sau chấn thương và đã giành danh hiệu đầu tiên tại Bắc Kinh Open. Cũng trong năm này, Kirilenko có tên trong top 20 trên bảng xếp hạng WTA.
Cũng trong năm 2006, lần đầu tiên Kirilenko được gọi vào đội tuyển Nga để thi đấu tại Fed Cup và đánh đôi với Dinara Safina. Nhưng rất tiếc, đôi Kirilenko và Safina đã phải dừng bước trước đôi của Kim Clijster và Justine Henin với tỷ số 3-2 và bị loại.
Khoảng thời gian năm 2007 đến năm 2010, Kirilenko tham dự rất nhiều giải đấu đấu nhưng không gặt hái được nhiều thành công và thường xuyên gặp phải chấn thương.
Đến năm 2012, Kirilenko thay mặt cho nước Nga tham dự thế vận hội mùa hè tại Sydney và cô về đích với vị trí thứ 4.
Ngoài quần vợt, các fan biết đến Kirilenko qua thời trang. Năm 2006-2009, Kirilenko được chọn là gương mặt đại diện cho nhãn hàng thời trang quần vợt của Adidas.
Năm 2011, Kirilenko công khai mối quan hệ với VĐV môn khúc côn cầu trên băng người Nga là Alexander Ovecchkin. Đến đầu năm nay, Kirilenko tuyên bố mối quan hệ của cô và Ovechkin đã đường ai nấy đi.
