היא נולדה בלוס אנג'לס לליסה מארי פרסלי ובעלה דאז, המוזיקאי דני קיאו. יופי טבעי, פני חרסינה, גזרה מצוינת וגם אי אפשר להכחיש - קשרי משפחה נוצצים, הובילו אותה לדוגמנות. מאז שנת 2010 היא גם שחקנית מבטיחה. היא אמנם מעולם לא זכתה להכיר את סבה המפורסם, מהזמרים המצליחים בכל הזמנים ומלך הרוקנרול, אך בזכות אנשים רבים שפונים אליה ומספרים על מפגש בלתי נשכח עם "המלך", היא יודעת היום שהוא היה איש גדול מהחיים. הכירו - ריילי קיאו, נכדתו של אלביס. מבט לא מעמיק בצעירה היפיפייה, מגלה דמיון לסב המפורסם. וזאת ועוד - אם להסתמך על דיווחי מדורי הרכילות, הגורסים כי ריילי היא זוגתו החדשה של רוברט פטינסון (סאגת 'דמדומים'), השחקן הבריטי יפה התואר מרוצה במיוחד מן הייחוס המשפחתי של אהובתו החדשה.
ריילי עשתה את צעדיה הראשונים בדוגמנות כבר בגיל 12, בקמפיין טומי הילפיגר. מאז שזכתה בשער גיליון אוגוסט של הווג האמריקאי בגיל 14 (לצד סבתה פרסיליה פרסלי ואימה ליסה מארי פרסלי), היא מדגמנת בקביעות.
מבין שיאי הקריירה שלה עד כה, אפשר לציין את קמפיין תכשיטי דייויד יורמן לצד אמבר ולטה, קמפיין בושם מיס דיור שרי, קמפיין מנגו, קמפיין Lee, שער מגזין אל הצרפתי והבריטי, שער מגזין ל'אופיסייל, שער i-D, השתתפות בתצוגה השנתית של ויקטוריה'ס סיקרט ובתצוגות דולצ'ה וגבאנה במילאנו, דיור בפריז, ואנה סווי בניו יורק (לצד אימה). בכל הקשור להפקות אופנה, היא כיכבה בווג רוסיה, ווג איטליה, Russh ,Dazed and Confused ועוד. כיום היא מיוצגת בסוכנות DNA הבינלאומית וממשיכה להיות עסוקה.
בתעשייה היא נודעה בזכות שיער מלא (הנע בין בלונד כהה לאדמדם), עור פנים מצוין, עיני תכלת, חייה החברתיים וכמובן הייחוס המשפחתי. בשלוש שנים האחרונות היא גם מבססת לעצמה קריירת משחק. הבולטים בתפקידיה עד כה היו לצד דקוטה פנינג וקריסטן סטיוארט ב-The Runaways מ-2010 ולצד אורלנדו בלום ב-The Good Patient מ-2011. בימים אלו מצטלמת ל-Mad Max: Fury Road, החלק הרביעי בסאגת 'מד מקס'.
לריילי אח צעיר, בנג'מין קיאו (21) ושני אחים-תאומים למחצה (7) מנישואיה הנוכחים של אימה לגיטריסט מייקל לוקווד. ריילי עצמה, על פי המדווח במספר מקורות בלתי רשמיים, הייתה מאורסת בעבר לשחקן-דוגמן הבריטי אלכס פטיפר ('אלכס ריידר').
כאמור, על פי דיווחי מדורי רכילות, ריילי יוצאת היום עם רוברט פטינסון לאחר פרידתו מקריסטן סטיוארט. ככל הנראה מדובר בלא יותר משמועות שצצו על רקע צילומי פפארצי של הכוכב עם צעירה אדמונית ברכבו. ריילי עצמה הכחישה כל קשר רומנטי עם פטינסון בעמוד הטוויטר שלה. אבל באזז בינלאומי בעקבות הפרסום הפך אותה למוכרת יותר, מה שאף פעם לא מזיק לדוגמנית. ממש כמו סבא בשם אלביס פרסלי.