Marleen Veldhuis egykori vízilabda játékos, aki úszással kombinálta a sportot. Miután úgy döntött, hogy teljes mértékben az úszásra összpontosít, Veldhuis nemzetközi debütálása a
2002-ben Berlinben, 23 éves korában, bronzérmet nyert a 4×100 m szabad stílusban, Manon van Rooijen, Chantal Groot és Wilma van Hofwegen csapatának tagjaként. Az év végén Riesában versenyzett a 2002-es európai rövidúti úszóbajnokságon. Ott bronzérmet nyert mindkét röpködésben, a 4 × 50 m szabad stílusban és a 4 × 50 m medleyben.