Atleta, iniciou a sua carreira no Atletismo no Grupo Recreativo Quinta da Lomba, ainda criança, participando em provas de estrada e corta-mato. Aos 13 anos, experimentou as provas de lançamentos, vindo a especializar-se no lançamento do disco, onde começou a obter excelentes resultados. Em 2003, bateu por duas vezes o Recorde Nacional Juvenil desta especialidade, fixando-o em 48,28m.
No ano seguinte, participou nos Mundiais de Juniores em Grosseto, Itália, e transferiu-se para o Sporting Clube de Portugal, sendo apontada como a sucessora de Teresa Machado. Na sua primeira época no Sporting, em 2005, bateu por três vezes o Recorde Nacional Júnior do lançamento do disco, que pertencia a Teresa Machado, fixando-o em 53,88m, e conquistou a Medalha de Prata no Campeonato da Europa de Juniores, numa prova vencida pela alemã Kristina Gehring.
Em 2007, esteve nos Europeus de Sub-23 em Debrecen, Hungria, onde alcançou o 8.º lugar, e ganhou a Medalha de Bronze na Taça da Europa de Lançamentos em Yalta, Ucrânia. Após o abandono de Teresa Machado, Liliana Cá dominou o lançamento do disco em Portugal, sagrando-se Campeã de Portugal em 2009 e 2010.
Depois de uma pausa para ser mãe, em 2012, Liliana representou o Newham & Essex Beagles em Inglaterra e, no final do ano, passou a integrar a equipa do SL Benfica, representando a partir de 2017 o Novas Luzes. Em 2010, fixou o seu recorde pessoal no lançamento do disco em 59,33m durante os Campeonatos Ibero-Americanos em San Fernando, Espanha, onde foi 8.ª classificada. Garantiu ainda lugar nos Campeonatos da Europa de Atletismo em Barcelona, onde ficou no 14.º lugar com 57,19m.
Em 2018, nos Europeus de Berlim, alcançou um excelente 7.º lugar. No ano de 2020, voltou a sagrar-se Campeã de Portugal no lançamento do disco. Em março de 2021, superou o Recorde Nacional do lançamento do disco que pertencia a Teresa Machado desde 1998, com um arremesso de 66,40m.
Em 2023, regressou ao Sporting Clube de Portugal, já como parte da elite mundial do lançamento do disco. Foi Campeã de Portugal em 2023 e 2024 e, em junho de 2024, conquistou a Medalha de Bronze nos Europeus de Roma. Nos Jogos Olímpicos de Paris 2024, Liliana Cá foi 14.ª classificada entre 32 atletas, com uma marca de 62,43m. No final do ano, foi distinguida com o Prémio Stromp, na categoria Europeu.
Ainda em 2024, Liliana Cá lançou o livro “Lançamento Improvável: Jornada Olímpica”, onde partilha a sua trajetória no atletismo, desde a infância até se tornar uma atleta olímpica de destaque. A obra explora a sua paixão e dedicação à modalidade, bem como as superações e vitórias ao longo do percurso. O livro foi apresentado em outubro de 2024 na Biblioteca Municipal Eduardo Lourenço, na Guarda, durante o evento “Escrita com(n) vida”, e está disponível para aquisição em plataformas como a Amazon.
Liliana Cá continua a ser uma referência no atletismo português, destacando-se pela sua consistência e excelência na disciplina do lançamento do disco, além de inspirar outros atletas com a partilha da sua história.