2008 siegte sie bei den Afrikameisterschaften in Addis Abeba mit 55,17 m erneut und qualifizierte sich damit auch für die Olympischen Spiele in Peking, bei denen sie mit 55,58 m erneut in der Vorrunde ausschied. Im Jahr darauf siegte sie bei der Sommer-Universiade in Belgrad mit einem Wurf auf 62,52 m und schied bei den Weltmeisterschaften in Berlin mit 56,83 m in der Qualifikation aus. 2010 verbesserte sie bei den Afrikameisterschaften in Nairobi ihren eigenen Meisterschaftsrekord auf 63,33 m und verteidigte damit erfolgreich ihren Titel. Genauso verfuhr sie auch bei den Commonwealth Games in Neu-Delhi, bei denen sie den Spielerekord auf 62,34 m verbesserte. Im Folgejahr stellte sie bei den Studentenweltspielen in Shenzhen mit 66,47 m einen neuen Afrikarekord auf, den sie kurz darauf bei den Weltmeisterschaften im südkoreanischen Daegu auf 68,38 m schraubte und damit im hochkarätig besetzten Feld überraschend die Bronzemedaille hinter der Russin Marija Abakumowa und Barbora Špotáková aus Tschechien gewann. Der Russin wurde die Goldmedaille wegen eines Dopingvergehens im Nachhinein aberkannt und Viljoen erhielt dadurch die Silbermedaille zugesprochen. 2012 ging sie bei den Olympischen Spielen in London als Weltjahresbeste an den Start, ging aber im Finale leer aus und belegte mit einem Wurf auf 64,53 m den undankbaren vierten Platz. Zuvor stellte sie beim Diamond League-Meeting in New York mit 69,35 m den aktuellen Afrikarekord auf und liegt damit auf Platz sechs der ewigen Weltbestenliste (Stand: 2019).