О'Райлі народилася у Дубліні, а виросла в Аделаїді. Вона є старшою дитиною в сім'ї з чотирьох братів і сестер. У віці двадцяти років Женев'єв переїхала до Сіднею для участі в Національному інституті драматичного мистецтва, який закінчила у 2000 році. 2005 року вона знову переїхала до Великобританії. Зараз акторка разом із чоловіком живе у Лондоні. У них двоє дітей, син та дочка