เมื่อ ค.ศ. 1979 ไอลีนจบการฝึกอบรมการบินระดับปริญญาตรี จากกองทัพอากาศสหรัฐ จากนั้นมาได้ทำงานเป็นนักบินผู้สอน T-38 กระทั่งปี 1982 ต่อมาในระหว่าง ค.ศ. 1983-1985 ได้เป็นครูฝึกบินและผู้บังคับการอากาศยาน เครื่องบิน C-141 สตาร์ลิฟเตอร์ ครั้นปี 1986 – 1989 ก็ได้เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ สาขาคณิตศาสตร์ และเป็นครูฝึกบิน เครื่องบิน T-41 ที่โรงเรียนนายร้อยทหารอากาศ สหรัฐอเมริกา

ไอลีนได้รับเลือกจากโครงการนักบินอวกาศขององค์การนาซา ขณะที่เข้าเรียนในโรงเรียนนักบินทดสอบแห่งกองทัพอากาศที่มีชื่อเสียงของสหรัฐอเมริกา ที่ฐานทัพอากาศเอ็ดเวิดส์ รัฐแคลิฟอร์เนีย และจบหลักสูตรเมื่อปี ค.ศ. 1990 ไอลีนได้สะสมชั่วโมงบินได้มากกว่า 6,000 ชั่วโมง ในอากาศยานกว่า 30 แบบ