Erste internationale Erfahrungen sammelte Irini Vasiliou im Jahr 2015, als sie bei den Balkan-Meisterschaften in Pitești mit neuer Bestleistung von 53,58 s die Silbermedaille im 400-Meter-Lauf gewann und mit der griechischen 4-mal-400-Meter-Staffel in 3:38,91 min den fünften Platz belegte. Im Jahr darauf gewann sie bei den Balkan-Hallenmeisterschaften in Istanbul in 54,18 s die Bronzemedaille im Einzelbewerb sowie in 3:42,94 min auch mit der Staffel. Anfang Juli schied sie bei den Europameisterschaften in Amsterdam mit 52,58 s im Halbfinale aus und verpasste mit der griechischen Stafette mit 3:31,66 min den Finaleinzug. Anschließend nahm sie über 400 Meter an den Olympischen Spielen in Rio de Janeiro teil, kam dort aber mit 54,37 s nicht über die erste Runde hinaus. 2017 erreichte sie dann bei den Weltmeisterschaften in London das Halbfinale über 400 Meter, in dem sie mit 53,27 s ausschied. 2018 klassierte sie sich bei den Mittelmeerspielen in Tarragona mit 53,20 s auf dem siebten Platz und schied anschließend bei den Europameisterschaften in Berlin mit 53,37 s in der Vorrunde aus und verpasste auch mit der Staffel mit 3:34,69 min den Finaleinzug.