Em abril de 2006, Thaila iniciou sua carreira como modelo e em julho do mesmo ano se inscreveu na Oficina de Atores da Rede Globo. Ainda em 2006, fez pequenas participações nas telenovelas Páginas da Vida,Malhação, Cobras & Lagartos, e Pé na Jaca.No final do mesmo ano, em novembro, quando terminava o curso na Oficina de Atores, foi chamada por Rosane Quintaes, produtora do elenco de Malhação, que vinha acompanhando seu trabalho, para fazer alguns testes. Thaila foi testada apenas uma vez e venceu a disputa, ganhando o título de nova protagonista feminina da série, que estrearia uma nova temporada em janeiro de 2007. Interpretou Marcela, a protagonista da 14ª temporada (2007) do seriado adolescente.
Em 2006 posou nua para a revista Trip, e em 2007 foi fotografada por Terry Richardson para o livro Rio, Cidade Maravilhosa, lançado no mesmo ano. Posteriormente o lançamento a atriz e modelo, que aparece em uma foto com o seio a mostra e mordendo os lábios do produtor de elenco Luis Fernando Silva, alegou ter se arrependido da participação no livro. Em 2011 disse que posar nua seria «um estupro».
Em 2013, a atriz volta a atuar em Sangue Bom como Camila Lancaster na telenovela de Maria Adelaide Amaral.
Fonte- Thaila_Ayala