Sansonetti completó los cursos en microbiología y virología general e inmunología del Instituto Pasteur y recibió su Grado de Maestría en bioquímica y microbiología de la Universidad de París (Université Paris VII) en 1978.

En 1985 fue nombrado director de la Clínica Ambulatoria, ejerciendo dicha función durante diez años antes de ser nombrado director médico del hospital del Instituto Pasteur (1995-1999 y 2004-2007).

Su trabajo abarca varias disciplinas en biología y medicina que incluyen genética molecular, biología celular, inmunología y desarrollo de vacunas contra la disentería.

Philippe Sansonetti también contribuye activamente al desarrollo de candidatos a vacuna contra los Shigellae que con mayor frecuencia causan disentería en los países subdesarrollados.

Es considerado uno de los fundadores del campo de la microbiología celular y ha lanzado una publicación científica epónima dedicada a este nuevo campo (Cellular Microbiology).