María José Motilva es Profesora de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). En la actualidad desarrolla su actividad investigadora en el Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV), Centro mixto de investigación CSIC, Gobierno de La Rioja, Universidad de La Rioja.

Desde 1994 hasta 2018 ha llevado a cabo su actividad docente e investigadora en la Universidad de Lleida como Profesora Titular y posteriormente Catedrática del Departamento de Tecnología de Alimentos. Durante este periodo ha coordinado el Grupo de investigación de Antioxidantes, adscrito a la Unidad de Tecnología de Productos Vegetales, Red de Referencia en Tecnología de Alimentos de la Generalitat de Cataluña.

En julio de 2018 se incorporó al CSIC donde coordina el grupo de investigación "Calidad de Uva y Vino y Dieta Mediterránea: Med-WINE-Quality" que abarca el estudio de la uva y del vino, desde los aspectos más amplios de composición, hasta el análisis del papel del consumo moderado de vino y sus compuestos fenólicos, en el contexto de la Dieta Mediterránea, y su función en la prevención de enfermedades crónicas de alta incidencia.

Durante su carrera investigadora su actividad se ha centrado en el estudio de la composición fenólica de los alimentos, con especial interés en el aceite de oliva virgen, y en la uva y el vino. En la última década ha participado en proyectos de investigación de carácter multidisciplinar centrados en el estudio del metabolismo y biodisponibilidad de los polifenoles de la dieta.

Su actividad investigadora se recoge en más de 180 publicaciones en revistas científicas indexadas, en capítulos de libro y volúmenes colectivos. Ha sido investigadora principal y coordinadora de más de 20 proyectos de investigación, además de contratos de I+D+i con empresas y Centros Tecnológicos.