Marleen Veldhuis on entinen vesipalloilija, joka yhdisti uinnin uintiin. Kun hän päätti keskittyä kokonaan uintiin, Veldhuis teki kansainvälisen debyyttinsä vuoden 2002 Euroopan vesiurheilukilpailuissa.
Berliinissä, suhteellisen myöhään 23-vuotiaana, hän voitti pronssimitalin 4×100 metrin vapaaseen tyyliin osana joukkuetta Manon van Rooijenin, Chantal Grootin ja Wilma van Hofwegenin kanssa. Vuoden lopussa hän kilpaili Riesaan Euroopan lyhytkesto-uintimestaruuskilpailussa 2002. Siellä hän voitti pronssimitalien molemmissa rallissa, 4 × 50 m vapaasti ja 4 × 50 m sekoituksessa.