Ton Vrolijk war ein Spezialist für die Kurzzeitdisziplinen auf der Bahn, besonders für Sprint und Tandemrennen. Auf dem Tandem wurde er zwischen 1980 und 1984 viermal niederländischer Meister, einmal gemeinsam mit Lau Veldt, dreimal mit Sjaak Pieters. Bei den UCI-Bahn-Weltmeisterschaften 1982 in Leicester belegte er im Tandemrennen gemeinsam mit Pieters Rang drei.