Уилсон начала карьеру на телевидении в начале семидесятых годов, с появлений в сериалах «МЭШ» и «Счастливые дни». Она появилась в нескольких десятках фильмов, в том числе «Волонтёры», «Костёр тщеславия», «Варвары у ворот», «Рождество психов», «Неспящие в Сиэтле», «Время от времени», «То, что ты делаешь», «Подарок на Рождество», «Сбежавшая невеста», «История о нас», «Суперзвезда», «Чамскраббер», «Так себе каникулы», «Простые сложности», «Домашняя работа» и «Ларри Краун».
На телевидении она появилась в таких сериалах как «Кто здесь босс?», «Тридцать-с-чем-то», «Детективное агентство «Лунный свет»», «Фрейзьер», «Хорошая жена», «Закон и порядок: Специальный корпус» и «Следствие по телу».
Уилсон также выступала на Бродвейской сцене. В 2006 году она исполнила роль Рокси Харт в мюзикле «Чикаго».
Хотя Уилсон имеет многолетнюю карьеру актрисы, она поднялась на видное место как продюсер нескольких весьма успешных в прокате кинофильмов. Благодаря её усилиям на экраны вышел фильм «Моя большая греческая свадьба», независимая лента с Ниа Вардалос в главной роли, собравшая в прокате 368 млн долларов, при бюджете в размере пяти млн. Она также спродюсировала фильмы «В шоу только девушки», «Мамма миа!» и «Моё большое греческое лето».
В 2012 году Уилсон выпустила свой дебютный студийный альбом «AM/FM» на лейбле Decca Records, включающий в себя кавер-версии классических хитов 60-х и 70-х годов прошлого века.
