Kirilenko aloitti tenniksen seitsenvuotiaana isänsä Jurin tutustutettua hänet lajiin Moskovassa. Vuonna 2002 hän voitti Canadian Openin ja US Openinkin juniorisarjat.
Kirilenko seurusteli NHL-supertähdentähti [[Aleksandr Ovetškin]]in kanssa, mutta he erosivat kesällä 2014.<ref>[http://espn.go.com/nhl/story/_/id/11242201/maria-kirilenko-ends-engagement-washington-capitals-alex-ovechkin Maria Kirilenko ends engagement to Washington Capitals' Alex Ovechkin - ESPN]</ref> Tammikuussa 2015 Kirilenko meni naimisiin Aleksei Stepanovin kanssa. Kirilenko synnytti lapsen heinäkuussa 2015.<ref>{{Verkkoviite|nimeke = Maria Kirilenko finally reveals her husband, flies off to honeymoon|osoite = http://www.womenstennisblog.com/2015/01/26/maria-kirilenko-finally-reveals-husband-flies-off-honeymoon/|viitattu = 27.7.2015}}</ref><ref>{{Verkkoviite|nimeke = Kirilenko has first child|osoite = http://www.tennis.com/pro-game/2015/07/maria-kirlenko-has-first-child/55743/#.VbZ1dfkekwB|viitattu = 27.7.2015}}</ref>