Pajetas pirmais kosmiskais lidojums notika 1999. gadā SKS apgādes misijā STS-96.
Otrreiz kosmosā viņa devās 2009. gada jūlijā misijā STS-127 kā misijas speciāliste.
2017. gada 2. oktobrī Žilija Pajeta kļuva par Kanādas ģenerālgubernatori, šajā amatā nomainot Deividu Džonsonu.
2020. gada 21. jūlijā CBC News ziņoja, ka Pajeta savā birojā ir izveidojusi toksisku darba vidi, verbāli aizskarot darbiniekus, dažus novedot līdz asarām, un daži tā dēļ aizgāja no darba. Pēc tam, kad bija pabeigta vairāku sūdzību par aizskaršanu darba vietā izskatīšana, 2021. gada 21. janvārī Paijeta atkāpās no amata. Kanādas galvenais tiesnesis Ričards Vāgners pārņēma uz laiku ģenerālgubernatora pienākumus (kā administrators).