In seine erste Profisaison startete Lilley mit einer 2:4-Niederlage gegen Jack Lisowski beim Riga Masters. Sein erster Sieg als Profi gelang ihm bei den Northern Ireland Open 2019, als er sich mit 4:2 gegen Ding Junhui durchsetzte, bevor er in der zweiten Runde gegen Ben Woollaston verlor. Beim European Masters erzielte er sein bestes Saisonergebnis, als er durch Siege gegen Simon Lichtenberg und Ryan Day ins Sechzehntelfinale einzog, in dem er Barry Hawkins mit 2:5 unterlag. Zwei weitere Male gelangte er in die zweite Runde (Snooker Shoot-Out 2020, Gibraltar Open 2020), bevor er bei der WM-Qualifikation 2020 in der Auftaktrunde gegen den Polen Antoni Kowalski mit 4:6 verlor. In der Weltrangliste belegte er am Saisonende den 118. Platz.