Wilkowa ist die Tochter des russischen Schauspielers Alexander Borissowitsch Wilkow (1955–2014) und der russischen Produzentin Darja Gonscharowa (* 1966). 2017 schloss sie die Moscow Art Theatre School erfolgreich ab.[3] Sie gehört zum Ensemble des Puschkin-Theater. Seit dem 27. März 2020 ist sie mit dem russischen Schauspieler und Filmemacher Semjon Nikolajewitsch Sersin (* 1987) verheiratet.[2]
Nach Mitwirkungen in verschiedenen russischen Fernsehserien, wurde Wilkowa durch ihre Rolle der Vasya Bobylkina in der Fernsehserie Babes & Chicks, die sie zwischen 2012 und 2014 in insgesamt 58 Episoden verkörperte, einem breiten Publikum bekannt.