Myriam Benistys Forschung konzentriert sich auf die Untersuchung des Geburtsorts und der Bedingungen der Planetenbildung sowie auf die Suche nach neugeborenen Planeten. Derzeit leitet sie das vom Europäischen Forschungsrat geförderte Projekt „PROTOPLANETS“. Als Leiterin der Abteilung für Planeten- und Sternentstehung kombiniert sie modernste Beobachtungen aus dem Weltraum und mit bodengestützten Instrumenten bei verschiedenen Wellenlängen mit theoretischen Modellen der Planetenentstehungsumgebung. Sie ist an der Vorbereitung der nächsten Generation von Instrumenten beteiligt, darunter die Instrumente METIS und PCS für das ELT. Direktorin am Max-Planck-Institut für Astronomie seit 2024 und Wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft.