Активно заниматься дзюдо начала с раннего детства, проходила подготовку в Роттердаме в клубе Stichting Budokan.
Первого серьёзного успеха на взрослом международном уровне добилась в 2005 году, когда попала в основной состав голландской национальной сборной и выступила на домашнем чемпионате Европы в Роттердаме, где одолела всех своих соперниц в полусредней весовой категории и завоевала золотую медаль. Год спустя побывала на европейском первенстве в финском Тампере и на сей раз взяла бронзу, проиграв в полуфинале британской дзюдоистке Саре Кларк.
Ещё через год добавила в послужной список бронзовую награду, полученную на чемпионате мира в Рио-де-Жанейро. Благодаря череде удачных выступлений удостоилась права защищать честь страны на летних Олимпийских играх 2008 года в Пекине — в стартовом поединке взяла верх над россиянкой Верой Коваль, затем прошла представительницу Алжира Кахина Саиди, но на стадии четвертьфиналов потерпела поражение от кореянки Вон Ог Им, которая в итоге стала бронзовой призёршей олимпийского турнира.
Тем не менее, в утешительных встречах за третье место победила всех троих оппоненток, в том числе словенку Уршку Жолнир и кубинку Дриулис Гонсалес в полуфинале и финале соответственно, завоевав тем самым бронзовую олимпийскую медаль. После пекинской Олимпиады Виллебордсе осталась в основном составе дзюдоистской команды Нидерландов и продолжила принимать участие в крупнейших международных турнирах.
Так, в 2009 году она представляла страну на домашнем чемпионате мира в Роттердаме, где выиграла серебряную медаль, потерпев единственное поражение в финале от японки Ёсиэ Уэно. В следующем сезоне в полусредней весовой категории одержала победу на европейском первенстве в Вене. Будучи в числе лидеров голландской национальной сборной, благополучно прошла квалификацию на Олимпийские игры 2012 года в Лондоне — выиграла здесь первые два матча, но в четвертьфинале была побеждена китаянкой Сюй Лили.
В утешительном турнире за бронзовые награды не смогла пройти японку Уэно. Вскоре по окончании этих соревнований приняла решение завершить карьеру профессиональной спортсменки, уступив место в сборной молодым голландским дзюдоисткам.
