Kayleigh van Dooren begon haar voetbalcarrière bij RKVVO in Veldhoven op 5-jarige leeftijd. Na hier 10 jaar te hebben gespeeld en alle hoogste selectie-elftallen te hebben doorlopen, maakte de (aanvallende) middenvelder in 2014 op 15-jarige leeftijd de overstap naar CTO Zuid, het centrum voor topsport en onderwijs in Eindhoven. In 2018 won ze met CTO Zuid in de kwart finale van de beker tegen FC Twente (1-1 na penalties), om in de halve finale van de beker tegen PSV te spelen. PSV won die wedstrijd met 1-3.
In de zomer van 2018 maakte ze op 18-jarige leeftijd de overstap naar PSV om te gaan spelen in de Eredivisie. Ze tekende een contract voor de duur van twee seizoenen.[1] Na een succesvol eerste seizoen bij PSV, heeft zij haar contract opengebroken en met één jaar verlengd.[1]
Interlandcarrière
Van Dooren maakte haar debuut voor het Nederlands team op 14-jarige leeftijd tegen België O15 (1-6 winst). Ze doorliep vervolgens alle jeugdelftallen van het Nederlands Elftal (O15, O16, O17, O19 en O23) en is momenteel actief bij het Nederlands Elftal onder 23. Haar eerste interland goals maakte ze in een vriendschappelijke wedstrijd tegen Denemarken O16. Haar eerste officiële interland goal maakte ze een maand later in Italië tijdens de EK kwalificatie tegen Finland. Ze is twee keer actief geweest op het EK O19 (in 2017 en 2018).