Παράλληλα, παρακολούθησε μαθήματα Ιστορίας της Τέχνης στο πανεπιστήμιο Ca’ Foscari. Η εκπαίδευσή της συνεχίστηκε στο Τμήμα Ιστορίας της Τέχνης του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και στο Courtauld Institute of Art του Πανεπιστημίου του Λονδίνου, από όπου έλαβε μεταπτυχιακό δίπλωμα ειδίκευσης (1986).

Το 1989 υποστήριξε τη διδακτορική της διατριβή στο Πανεπιστήμιο Αθηνών, με θέμα Μιχαήλ Δαμασκηνός (1530/35-1592/93). Συμβολή στη μελέτη της ζωγραφικής του.

Εργάστηκε αρχικά στο Εθνικό Ιδρυμα Ερευνών συμμετέχοντας στο ερευνητικό πρόγραμμα του ακαδημαϊκού Μανόλη Χατζηδάκη για τους έλληνες ζωγράφους μετά την Αλωση. Συμμετείχε επίσης στην αρχαιολογική έρευνα πεδίου στη Μάνη και την Επίδαυρο Λιμηρά, με την ομάδα του καθηγητή Νικολάου Δρανδάκη.

Το 1990 εξελέγη λέκτωρ του Τμήματος Ιστορίας και Αρχαιολογίας του ΕΚΠΑ και στη συνέχεια ανήλθε σε όλες τις πανεπιστημιακές βαθμίδες, έως εκείνην της καθηγήτριας. Διετέλεσε διευθύντρια του Μουσείου Αρχαιολογίας και Ιστορίας της Τέχνης του Πανεπιστημίου Αθηνών (2012-2017). Αφυπηρέτησε το 2017, ως ομότιμη καθηγήτρια του Τμήματος. Δίδαξε επίσης ως επισκέπτρια καθηγήτρια στο The Harvard University Center for Italian Renaissance Studies της Φλωρεντίας.

Υπήρξε ακούραστη ερευνήτρια της ζωγραφικής της βενετικής Κρήτης αναδεικνύοντας τις καλλιτεχνικές διαδρομές και τις σχέσεις της με τη δυτική Τέχνη: η εργογραφία της περιλαμβάνει δεκάδες τίτλους άρθρων, λημμάτων, εισαγωγικών κειμένων, ανακοινώσεων, βιβλιοκρισιών, διαλέξεων.

Διακρίθηκε διεθνώς για την υψηλού επιπέδου επιστημονική προσφορά της με δημοσιεύσεις οι οποίες χαρακτηρίζονται από υποδειγματική ακρίβεια και πολύπλευρη τεκμηρίωση που τις καθιστούν σταθμό στη μελέτη της Τέχνης του 15ου και 16ου αιώνα. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η έρευνά της σε αρχειακές πηγές, από τις οποίες άντλησε και δημοσίευσε τεκμήρια που άλλαξαν την εικόνα για την καλλιτεχνική παραγωγή και τον βίο των ζωγράφων.

Ασχολήθηκε επίσης με τη γλυπτική και τη μικροτεχνία, ενώ η έρευνά της επεκτάθηκε στην Κύπρο, πατρίδα του συζύγου της, ακαδημαϊκού Πασχάλη Κιτρομηλίδη.