Í sumarólympíuleikunum 2004 í Aþenu komst Felgueiras aftur í keppni í 200 m fiðrildi með því að skima yfir FINA B-úrslit á 2:13.08 frá Evrópumótaröðinni.
í Madrid. Hún ákvað sjö aðra sundmenn í sömu keppni og Sydney, þar á meðal toppverðlaunafavoritinn Éva Risztov frá Ungverjalandi. Hún hlaup á sjötta sæti með 0,54 sekúndu á eftir liðsfélaga Risztov, Beatrix Boulsevicz, og jafnaði persónulega besta tíma hennar og tíma í 2:13.08. Felgueiras náði ekki að komast í undanúrslitin þar sem hún varð tuttugasta í undankeppninni.