Après avoir débuté sa carrière de lanceuse du disque lors des Jeux de d’Helsinki 1952, puis avoir obtenu deux médailles de bronze à Rome 1960 et Tokyo 1964, la Roumaine remporte enfin la médaille d’or lors de sa cinquième tentative aux Jeux de Mexico 1968.

Pourtant à l’époque, sa fédération ne voulait pas la sélectionner en raison de son âge avancé pour une athlète olympique. De plus, blessée au bras, elle ne pouvait tenir tout un concours.

Heureusement pour elle, son seul jet fera la différence.

De nouveau présente à Munich, quatre ans plus tard, Manoliu n’y fera que de la figuration, mais sa carrière olympique aura duré 20 ans. Elle est la première athlète d’athlétisme à participer à six Jeux olympiques (1952-1972).

À partir de 1973 et jusqu’à sa mort, Manoliu a été vice-présidente puis présidente du Comité olympique roumain. En 1975, elle a reçu l’Ordre Olympique. Elle est décédée d’une crise cardiaque après être tombée dans le coma au cours d’une intervention chirurgicale.