Nació en Junín en el seno de una familia de clase media; su padre era empleado administrativo y delegado peronista; su madre era maestra. Desde chica, había estudiado piano; su primer trabajo fue como maestra de música en una escuela. Cuando terminó los estudios secundarios, comenzó el Profesorado de literatura y entró a trabajar en una empresa de productos químicos, cuyo dueño, el ingeniero Ballestrini, fue una figura importante para la joven, ya que él la impulsó a estudiar en la Universidad, y le otorgó un pase a la casa central en Buenos Aires. Así, en 1966, se mudó a la Capital y comenzó la carrera de Química en la Facultad de Ciencias Exactas.[2]
En 1967, conoció a Rodolfo Walsh en el Café La Paz, de la avenida Corrientes, lugar donde se encontró con el autor del libro Un kilo de oro, que acababa de comprar hacía instantes. Este encuentro casual fue el inicio de un vínculo íntimo y político que duraría hasta el asesinato de él en 1977. Un año después, Walsh escribió en su diario:
"¿Qué hubo en estos meses? Mi soldadura con Lilia, la mujer cuyos ojos crecen durante todo el día y ya por la tarde son enormes y de noche llenan todo. La recuerdo una mañana, acostada panza abajo, una leona suave tomando café con leche mientras el sol entraba por la ventana. Lilia, lenta y apacible, para estar sentada junto a una parva mirando pasar las mariposas, un verano".[2]
A comienzos de la década del 70 Lilia trabajó en la editorial Jorge Álvarez. Más tarde, ingresó al diario La Opinión, de Jacobo Timerman, desde donde inició su actividad como periodista, militante sindical y miembro del Bloque Peronista de Prensa.
Consumado el golpe de Estado de 1976, y consolidada la Junta Militar en el gobierno; tanto Lilia como Rodolfo, activos militantes del peronismo revolucionario, debieron vivir de forma clandestina, deambulando por diferentes residencias, hasta terminar estableciéndose en una casa de San Vicente. Desde allí, Lilia colaboró con la redacción y distribución de la Carta abierta de un escritor a la Junta Militar, considerada un símbolo de resistencia intelectual ante la dictadura.[3]
En marzo de 1977, Walsh redactó la Carta Abierta, que Ferreyra ayudó a difundir enviando copias por correo un día antes de que Walsh fuese emboscado, asesinado y desaparecido por un grupo de tareas de la ESMA. En el allanamiento a su casa en San Vicente fueron robados textos inéditos y objetos personales, incluyendo el cuento “Juan se iba por el río”.[4]Muchos años después, Lilia y Martín Gras,[5] sobreviviente de la ESMA, reconstruyeron en parte esa obra cuyos originales nunca fueron recuperados.
Tras el asesinato de Walsh, se exilió en México, contando para ello con la ayuda de Horacio Verbitsky. A su regreso en la década del '80, se desempeñó como periodista en Página 12 (desde su fundación). Participó en el Centro de Estudios Legales y Sociales (CELS) y trabajó como asesora en la Secretaría de Derechos Humanos.
En 2010 declaró como testigo clave ante el tribunal en el juicio por los crímenes cometidos en la ESMA, donde fueron condenados los responsables de la desaparición y asesinato de Walsh. En su testimonio relató los últimos días juntos y leyó fragmentos del cuento inédito que habían compartido.
En paralelo al ejercicio de distintos roles relacionados a las políticas de memoria durante los gobiernos de Néstor Kirchner y Cristina Fernández Kirchner, participó en el colectivo de intelectuales Carta Abierta.[2] Entre 2008 y 2012 fue representante del Estado en el Ente Tripartito que administró la ex ESMA, convertida en Espacio de Memoria y Derechos Humanos.[6][7]
Falleció el 31 de marzo de 2015 en la Ciudad de Buenos Aires, a los 71 años, tras una larga enfermedad. Marcela Cuesta y Julián Varsavsky[2][8] entre otros, la acompañaron y cuidaron hasta el final. Sus restos fueron velados en la Biblioteca Nacional y trasladados a Junín.