[8]​ Como investigador postdoctoral, estuvo con Christian B. Anfinsen en su laboratorio en los Institutos Nacionales de Salud.

En 1957 regresó al Instituto Weizmann, donde se dedicó a la inmunología y donde fue profesor.

[10]​ Sela es ampliamente conocido por su investigación seminal en inmunología, particularmente por sus investigaciones sobre antígenos sintéticos,[11]​ moléculas que activan el ataque del sistema inmunitario.

Probablemente es más conocido como el co-desarrollador (con Ruth Arnon y Dvora Teitelbaum)[1]​ del fármaco Copaxone® para la esclerosis múltiple.

[14]​ Sela recibió importantes premios nacionales e internacionales:[8]​