Trần Thị Duyên được biết đến từ một trận đấu tại giải vô địch bóng đá nữ quốc gia 2017. Khi đó, cô gái chơi cho CLB Phong Phú Hà Nam vô tình xuất hiện trong những bức ảnh của một bài báo trên Tạp chí Bóng đá. Rất nhanh sau đó, mạng xã hội đã chia sẻ rầm rộ bức hình một hậu vệ trắng trẻ, khuôn mặt đáng yêu thi đấu tại giải bóng đá nữ. Sau đó, Trần Thị Duyên được góp mặt tại ĐTQG Việt Nam. Cô cũng là một thành viên sát cánh với ĐT nữ Việt Nam ở VCK Asian Cup 2022, qua đó giành vé dự World Cup nữ 2023.
