Erste internationale Erfahrungen sammelte Preeja Sreedharan bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften 2000 in Vilamoura, bei denen sie nach 25:03 min auf den 107. Rang in der U20-Wertung belegte. Im Jahr darauf erreichte sie bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften in Ostende nach 25:12 min Rang 83 und 2004 gewann sie bei den Südasienspielen in Islamabad in 4:32,24 min die Bronzemedaille im 1500-Meter-Lauf hinter ihrer Landsfrau Madhuri Singh und Sumeera Zaheer aus Pakistan. 2006 belegte sie bei den Hallenasienmeisterschaften in Pattaya in 9:36,44 min den fünften Platz im 3000-Meter-Lauf und siegte anschließend bei den Südasienspielen in Colombo in 34:27,13 min über 10.000 Meter und gewann im 5000-Meter-Lauf in 16:52,51 min die Bronzemedaille hinter ihrer Landsfrau Jaisha Orchatteri und D. A. Inoka aus Sri Lanka. Anschließend nahm sie erstmals an den Asienspielen in Doha teil und belegte dort in 15:51,89 min bzw. 33:48,45 min jeweils den fünften Platz über 5000 und 10.000 Meter.