[7][8] Barré-Sinoussi se unió al Instituto Pasteur en París a inicios de los años 1970.
Barré-Sinoussi ha participado activamente en varias sociedades y comités científicos desde el Instituto Pasteur y otras organizaciones de lucha contra el SIDA, como la Agencia Nacional para la Investigación del SIDA en Francia.
Desde la década de los 1980, Barré-Sinoussi ha iniciado colaboraciones con países en desarrollo en los que ella ha dirigido redes multidisciplinares.
[16] En 2009, escribió una carta abierta al papa Benedicto XVI protestando por sus declaraciones en las que afirmó que el uso del condón no era efectivo en la crisis del sida.
Doctora honoris causa por l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en 2014