Este absolventă a Facultății de Biologie, Universitatea din București. În 1960 își începe activitatea științifică la Institutul de Endocrinologie, București, unde studiază glandele endocrine (epifiza, tiroida, suprarenala) folosind tehnici de biochimie și microscopie electronică. Până în 1969 publică aproximativ 50 de articole și o monografie în colaborare cu mentorul ei, dr. Nicolae Simionescu (Metode experimentale în chirurgia glandelor endocrine).

În 1970, după o vizită în România, prof. George Palade (premiul Nobel pentru medicină) invită pe dr. Nicolae Simionescu și pe Maya Simionescu la Universitatea Rockefeller din New York, pentru a colabora în cercetări de biologie a celulelor vaselor sangvine, un domeniu în plină dezvoltare, dar serios controversat.

În SUA, parcurge treptele de la Cercetător asociat la Universitatea Rockefeller NY (1970-1973) la Cercetător principal și Lector în Biologie Celulară la Facultatea de Medicină, Universitatea Yale, New Haven (1974-1979), iar din 1979, când se întoarce în România, Maya Simionescu rămâne Visiting Professor la Univestitatea Yale, unde face cercetări și predă trei luni pe an la Școala de Medicină (1979-2005).

În 1970, în SUA, împreună cu dr. Nicolae Simionescu, inițiază un proiect îndrăzneț și ambițios: dezvoltarea biologiei celulare în România prin crearea unui institut modern de cercetare la București, deschis tuturor cercetătorilor din țară. După 10 ani de obstacole impuse de regimul vremii, Maya Simionescu și Nicolae Simionescu se întorc în România (1979) și deschid oficial primul Institut de Biologie și Patologie Celulară (IBPC) din țară. După câteva luni toate fondurile de cercetare alocate Institutului sunt reduse aproape total. Pentru supraviețuire științifică, Maya și Nicolae Simionescu fac aplicații de granturi la National Institute of Health (NIH), SUA și în perioada 1981-1993 câștigă 4 granturi competitive, de câte 3 ani fiecare. Astfel, întreg programul de cercetare al Institutului a fost finanțat timp de 12 ani de către NIH, SUA.

Maya Simionescu a coordonat programul de cercetare al Institutului de la înființarea sa, a câștigat și derulat proiecte cu Comunitatea Europeană, Ministerul Educației și Cercetării, Academia Română.

În 1995 devine director al IBPC și președinte al Societății Române de Biologie Celulară.

Activitatea didactică: 19 ani la Universitatea Yale, SUA, Visiting Professor la Univestitatea McGill, Montreal Canada (1979), Ludwig Schaefer Distinguished Visiting Professor la Universitatea Columbia, New York și Borun Visiting Professor la Universitatea din California, Los Angeles (1990 și 1991).

În 1990 este aleasă membră a Academiei Române, iar în 1996 este aleasă vicepreședinte, fiind a doua femeie care ocupă această funcție de la înființarea instituției. Servește Academia Română două mandate. În 1998 este aleasă membru al Academiei de Științe Medicale și președinte executiv al Fundației Naționale pentru Știință și Artă/.

Este consultant pentru granturi la NIH și NSF, SUA, membră în comitete editoriale a numeroase reviste științifice internaționale, membră a Societății Americane de Biologie Celulară, a Organizației Europene de Biologie Celulară, Organizația Europeană a Cercetătorilor în domeniul științelor vieții, invited speaker și organizator la peste 60 de congrese internaționale și co-director la cursuri NATO.

Activitatea acad. Maya Simionescu în colaborare cu acad. Nicolae Simionescu se poate caracteriza prin: descoperiri științifice valoroase preluate de comunitatea internațională, fondatori ai Școlii de Biologie și Patologie Celulară din România, colaborare cu oameni de știință din SUA și Europa și, nu în ultimul rând, un entuziasm neobosit pentru pregătirea noilor generații de cercetători.

Recunoaștere internațională

„Stanford University ranking“: Maya Simionescu este clasată între primii 2% cercetători din lume, iar în domeniile „Clinical Medicine and Biomedical Research“ este pe primul loc în România.

Research.com, „Best Scientists Ranking“ – Platforma Academica pentru Cercetători (ediția 2022): Maya Simionescu s-a clasat pe locul 1 din România (Best Biology and Biochemistry Scientists in Romania).