Em 2009, a americana Christina Aguilera se aproximou dela, para fazer composições para o próximo álbum de estúdio da cantora. O produto final, "Bionic", inclui três músicas escritas por Sia. Mais tarde, em 2010, ela também escreveu "Bound to You" para a trilha sonora do filme americano "Burlesque", que estrelou Aguilera e a cantora americana Cher. A canção foi indicada a categoria Melhor Canção Original no 68º Globo de Ouro. Em maio de 2011, Sia apareceu na temporada inaugural da versão norte-americana de "The Voice" como conselheira de Aguilera, que atuou como treinadora vocal e juíza.