Burley rekryterades av Andrew Neill till Sky Television, som lanserades i november 1988, där hennes första jobb var som programledare för dokumentären The Satellite Revolution. Hon flyttade sedan över till Skys nyhetskanal Sky News när den lanserades 1988, där hon blandar jobbet som reporter med jobbet som nyhetsläsare. Bland annat har hon rapporterat från Prinsessan Dianas död 1997, under flodvågskatastrofen 2004, år 2005 ledde hon bevakningen runt valet i Storbritannien, och även det kungliga bröllopet mellan Prins Charles och Camilla Parker Bowles. 2013 ledde hon bevakningen av födelsen av prins George av Cambridge. Burley är också känd för att vara nyhetsläsare för den första sändningen på julaftons morgon på Sky News.