Après des études de piano commencées dès son plus jeune âge, d’abord avec Frédérique Fontanarosa, puis avec Marie-Paule Siruguet et Denis Pascal, Aurélie s’est consacrée à l’art lyrique. Elle a étudié avec Philippe Téchené, Mady Mesplé, Magali Damonte, Michel Sénéchal, Anita Garanca, Elène Golgévit et Annick Massis.
Aurélie Loilier se produit depuis plus de quinze ans comme soprano sur les scènes françaises et européennes comme le Théâtre des Champs-Elysées à Paris, le Théâtre Impérial de Compiègne, les Musicales de Bagatelle, Conservatoire Benedetto Marcello de Venise, le Concertgebouw de Bruges, accompagnée par de prestigieux pianistes comme Susan Manoff, Bruno Rigutto, François Chaplin mais aussi par la harpiste Marielle Nordmann.
Elle s’est produite aussi en Russie (House of Music à Moscou et au Festival Richter de Tarusa avec l’Ensemble Hermitage ainsi qu’au festival Khrennikov de Elets), à Shanghaï, au Moyen-Orient (Koweït, Bahreïn, Liban et Abu Dhabi), dans les pays baltes (opéra de Riga), en Amérique du Sud (Colombie, Théâtre de Medellin), en Tunisie et en Algérie pour l’inauguration du nouvel Opéra d’Alger en 2016 puis pour une tournée de récitals en 2017 avec l’ONCI (Opéra d’Alger, Théâtre d’Oran, Zénith de Constantine, Notre-Dame d’Afrique et Institut français à Alger).
Elle chante et joue dans le film de Blandine Lenoir : « Aurore » (2017) avec Agnès Jaoui.
Elle a prêté sa voix pour la dernière publicité parfum de Jean Paul Gaultier (« Casta Diva », Norma de Bellini).
Elle a interprété les rôles de Violetta dans la Traviata de Verdi avec Opus Opéra, Elisetta dans Il Matrimonio segreto de Cimarosa (Festivals de Gattières et de Sédières), Adina (Palais des Congrès du Mans) et Gianetta (Festival de Chartres d’Eve Ruggieri) dans L’Elisir d’amore de Donizetti, Musetta dans La Bohème de Puccini (Théâtre d’Herblay), Monica dans le Medium de Menotti, ainsi que plusieurs rôles mozartiens : Donna Anna dans Don Giovanni (Festival Scène-aux-Chants), Despina dans Cosi fan tutte (avec l’orchestre Ostinato), Serpetta dans La Finta Giardiniera (en tournée avec l’Abbaye de Royaumont et Opera Fuoco), Barbarina(Festival Musiques au Cœur d’Antibes) puis Susanna dans Le Nozze di Figaro (mise en scène de Humbert Camerlo), la1ère Dame dans Die Zauberflöte (Fabrique Opéra au Zénith de Marseille), Eurydice dans Orphée et Eurydice de Glück, mais aussi dans le répertoire français : Frasquita (Dôme de Marseille avec Eve Ruggieri) et Micaëla dans Carmen de Bizet, plusieurs opéras redécouverts de Boieldieu (Théâtre Impérial de Compiègne), Poussette dans Manon de Massenet (Théâtre de Marmande) ou des opéras-bouffes et opérettes d’Offenbach : Claudine dans La Fille du Tambour-Major puis Wanda dans La Grande Duchesse de Gérolstein (Festival d’Aix-les-Bains), Catherine dans Pomme d’Api (Théâtre de Neuilly-sur-Seine), Sylvabelle dans L’Auberge du cheval blanc de Benatzky et Germaine dans Les Cloches de Corneville de Planquette (Théâtre de Marmande et Pin Galant de Mérignac dans des mises en scène de Michèle Herbé).
On peut l’entendre également dans le répertoire sacré : Requiem de Mozart, Vêpres solennelles d’un confesseur de Mozart, le Messie de Haendel, Nelson Messe de Haydn, Stabat Mater et Salve Regina de Pergolesi, Passions de Bach et Gloria de Vivaldi.
Aurélie Loilier a une prédilection pour le répertoire de la mélodie française. Elle a notamment écrit et conçu un spectacle seule-en-scène autour d’Augusta Holmès dans lequel elle joue et chante le rôle-titre. Il a été créé salle Cortot en février 2019 avec Qiaochu Li, pianiste avec laquelle elle donne régulièrement des récitals.