Erste internationale Erfahrungen sammelte Tsigie Gebreselama im Jahr 2018, als sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Tampere in 8:59,20 min die Bronzemedaille im 3000-Meter-Lauf gewann. Bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften 2019 in Aarhus gewann sie dann in 20:50 min ebenfalls die Bronzemedaille im U20-Rennen und sicherte sich in der Teamwertung die Goldmedaille. Am 1. Dezember stellte sie beim Pfixx Solar Montferland Run in ’s-Heerenberg mit 47:29 min eine neue U20-Weltbestleistung im 15-km-Straßenlauf auf. Im Jahr darauf wurde sie in 30:06,01 min Zweite über 10.000 m bei den Äthiopischen Trials für die Olympischen Sommerspiele in Tokio, bei denen sie aber vorzeitig aufgeben musste. 2022 wurde sie in 1:05:46 h Zweite beim Valencia-Halbmarathon und im Jahr darauf gewann sie bei den Crosslauf-Weltmeisterschaften 2023 in Bathurst in 33:56 min die Silbermedaille im Einzelrennen hinter der Kenianerin Beatrice Chebet und auch in der Teamwertung gewann sie die Silbermedaille hinter Kenia. Im Jahr 2024 gewann sie beim Sound-Running-Meeting in San Juan Capistrano, Kalifornien, den 10.000-Meter-Lauf in neuer persönlicher Bestzeit von 29:48,34 min. Anschließend siegte sie in 14:18,76 min über 5000 Meter beim Prefontaine Classic und im August wurde sie bei den Olympischen Sommerspielen in Paris in 30:54,57 min Zehnte über 10.000 Meter. Daraufhin wurde sie bei der Athletissima in 8:24,40 min Dritte über 3000 Meter und bei Weltklasse Zürich wurde sie in 14:39,05 min Dritte über 5000 Meter.