Lilia Espada studierte Biologie an der Universität von Lissabon. Anschließend promovierte sie in Biomedizin an der Universität Barcelona, wo sie Projekte auf dem Gebiet der Zellsignalisierung und der Regulierung der Apoptose in Nervenzellen entwickelte. Nach mehreren Veröffentlichungen und dem erfolgreichen Abschluss ihrer Dissertation nahm sie als Postdoktorandin an einem Projekt der Harvard Medical School in Portugal teil. Das Projekt mit dem Schwerpunkt auf intrazellulärem Transport im Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten wurde hauptsächlich am CEDOC/NOVA Medical School in Lissabon durchgeführt und umfasste auch einen Aufenthalt als Gastforscherin am Brigham and Women’s Hospital in Boston. Nach ihrer Tätigkeit in Portugal, Spanien und den USA zog sie nach Deutschland, wo sie am Leibniz-Institut für Altersfragen/FLI in Jena die Auswirkungen einer Metformin-Gabe im späten Lebensalter auf das Überleben und die Lebensspanne erforschte. Beide Projekte, an denen sie als Postdoktorandin arbeitete, wurden in hochrangigen Fachzeitschriften veröffentlicht.
Lilia Espada kam 2021 zu ISAR Bioscience und ist seit 2023 Co-Leiterin der Stammzellplattform mit besonderem Schwerpunkt auf der Differenzierung und Modellierung von aus hiPSCs gewonnenen Makrophagen.