ماه‌چهره خلیلی بیشتر در سینما فعالیت داشته تا در تلویزیون. ضمن این‌كه همیشه هم سعی كرده نقش‌هایی را در تلویزیون بازی كند كه فضای آن در تاریخ گذشته یا تاریخ معاصر می‌گذرد كه از این رو می‌توان به نقش‌هایش در سریال‌های مختارنامه، در چشم باد، كلاه‌پهلوی و گذر از رنج‌ها اشاره کرد. البته او سال گذشته در سریال دختر گمشده بازی كرده بود كه از شبكه سه روی آنتن رفت. خلیلی جزو بازیگران گزیده كار است و همیشه سعی می‌كند نقش‌هایی را بازی كند كه او را به چالش بكشاند.
این بازیگر این روزها مشغول بازی در سریال تلویزیونی مرضیه است. او نقش شخصیت اصلی قصه را بازی می‌كند كه همنام سریال است. این هنرمند در این سریال خانم دكتر جراحی است كه با خانواده‌اش زندگی شادی دارد. او اعتقادات مذهبی دارد و هر سال در خانه مادر همسرش نذری می‌پزد، اما پیش آمدن اتفاقاتی باعث می‌شود كه اعتقادات او تحت‌الشعاع قرار بگیرد. نقش همسر او را امیرحسین صدیق بازی می‌كند. البته به گفته كارگردان نقش مرضیه جزو شخصیت‌های سخت سریال است كه باید بازیگری انتخاب می‌شد كه بتواند این نقش را به‌خوبی در بیاورد.