I 1957 blev hun, sammen med Gustav Winckler, nummer tre ved det internationale Melodi Grand Prix med sangen Skibet skal sejle i nat, og trods hjemlig kritik i begyndelsen, er det stadigvæk, 50 år efter, et af de største grandprix-hits Danmark har haft. Efterfølgende bidrog hun også med andre grand-prix-numre. Fra midten af 1960'erne droslede Birthe Wilke sangkarrieren ned, men dukkede alligevel sporadisk op i 1970'erne, og begyndelsen af 1980'erne.
Birthe Wilke er i de senere år blevet en anerkendt foredragsholder. Hendes foredrag startede i Melodi Grand Prix Fanklubben Denmark(http://www.eurosong.dk) og har i 2007 debuteret på bogfronten med digtsamlingen "Fluen og andre strøgtanker".