Sommaren 2019 återvände hon till LB 07 på lån, där även likaledes framtida djurgårdaren Amanda Kander spelade, och spelade 15 matcher för laget som slutade på elfte plats och åkte ur när säsongen summerades. Säsongen därefter lånades hon ut till framtida blårandiga lagkamraten Sara Lilja Vidlunds Kif Örebro och spelade alla matcher för dem i Damallsvenskan när de kom på sjunde plats.

Nellie Lilja anslöt till Djurgården från FC Rosengård i december 2020. Lördagen 13 mars 2021 debuterade hon i blårandigt i 4⁠–⁠0-vinsten över IK Uppsala i Svenska cupens gruppspel hemma på Stadshagens IP. En månad senare, lördagen 17 april 2021 spelade hon sin första damallsvenska match för Djurgården i 1⁠–⁠0-vinsten över Kif Örebro i säsongspremiären hemma på Stockholms stadion. I omgången efter, lördagen 24 april 2021, gjorde hon sitt första mål i blårandigt när hon gjorde ledningsmålet i bortamatchen mot Kristianstads DFF på Kristianstads fotbollsarena som slutade i en 1⁠–⁠2-förlust.

Nellies storasyster Lisa är friidrottare och blev 2018 svensk mästare på 200 m utomhus och 2019 inomhus. Hon spelade även fotboll i LB 07 i Elitettan säsongerna 2013–14 och spelade tre matcher tillsammans med Nellie 2014.

Säsongen 2016 var hon med och tog upp LB 07 till Damallsvenskan och debuterade där söndagen 16 april 2017 för LB 07 i deras 0⁠–⁠3-förlust mot Linköpings FC i säsongspremiären borta på Arena Linköping. Vintern 2018 fortsatte hon vidare till FC Rosengård, där framtida blårandiga lagkamraten Ebba Wieder och likaledes framtida djurgårdaren Hanna Folkesson fanns samt Rytting Kaneryd anlände i samma övergångsfönster. I Svenska cupen våren 2018 spelade hon tre matcher i gruppspelet för Rosengård som senare vann turneringen.

Sommaren 2019 återvände hon till LB 07 på lån, där även likaledes framtida djurgårdaren Amanda Kander spelade, och spelade 15 matcher för laget som slutade på elfte plats och åkte ur när säsongen summerades. Säsongen därefter lånades hon ut till framtida blårandiga lagkamraten Sara Lilja Vidlunds Kif Örebro och spelade alla matcher för dem i Damallsvenskan när de kom på sjunde plats.

Nellie Lilja anslöt till Djurgården från FC Rosengård i december 2020. Lördagen 13 mars 2021 debuterade hon i blårandigt i 4⁠–⁠0-vinsten över IK Uppsala i Svenska cupens gruppspel hemma på Stadshagens IP. En månad senare, lördagen 17 april 2021 spelade hon sin första damallsvenska match för Djurgården i 1⁠–⁠0-vinsten över Kif Örebro i säsongspremiären hemma på Stockholms stadion. I omgången efter, lördagen 24 april 2021, gjorde hon sitt första mål i blårandigt när hon gjorde ledningsmålet i bortamatchen mot Kristianstads DFF på Kristianstads fotbollsarena som slutade i en 1⁠–⁠2-förlust.

Nellies storasyster Lisa är friidrottare och blev 2018 svensk mästare på 200 m utomhus och 2019 inomhus. Hon spelade även fotboll i LB 07 i Elitettan säsongerna 2013–14 och spelade tre matcher tillsammans med Nellie 2014.