Анна начала сниматься в кино с 2002 года. Среди ее работ такие фильмы, как "Кино про кино" (2002), "Интимная жизнь Севастьяна Бахова" (2003), "Вечерний звон" (2003), "Гибель империи" (2005), "Русская игра" (2007) и "Путейцы" (2007).

В фильме "Вечерний звон" Анна Жилина сыграла сцену с обнажением.