Vrolijk je bila na poletnih olimpijskih igrah leta 2004 v Atenah izbrana za prvo žensko nosilko zastave na otvoritveni slovesnosti. Spet se je uvrstila na 50 m prostim stilom.
FINA mu je dodelila mesto za univerzalnost v času 28.13. Plavala je v četrti tekmi in se za tri stotine sekunde (0,03) zaostajala za Moldavsko Marijo Tregubovo v 28,43 urah. Vrolijk ni uspela priti v polfinale, saj je v zadnjem dnevu predizbir uvrstila 49. mesto med 75 plavalci.