לאחר ייל, טיילור ובעלה עברו לקיימברידג, והיא עבדה במחלקה לפסיכולוגיה ויחסים חברתיים של הרווארד. בשלב זה, היא התעניינה מאוד בקוגניציה חברתית והתבססה רבות על תאוריית הייחוס. טיילור במאמרה בשנת 1982 , הייתה בין הראשונים ליישם את עבודתם פורצת הדרך של דניאל כהנמן ועמוס טברסקי על היוריסטיקה והטיות לתחום הפסיכולוגיה החברתית.
קוגניציה חברתית.
עם תואר ראשון בהרווארד, טיילור החלה בתוכנית מחקר בנושא "בולטות" וההשפעות שיש לבולטות על מסקנות האנשים. טיילור עשתה גם עבודות אחרות בנושא בולטות בכל הקשור לסטריאוטיפים והטיות קוגניטיביות. לדוגמה, במאמרה בשנת 1981 היא גילתה שאם אדם בתחום שלך הוא חבר בודד בקבוצה, יש סיכוי גבוה יותר שיראו אותו בתפקיד סטריאוטיפי מאשר אם האדם היה חבר בקבוצת הרוב וזהותו הייתה בולטת יותר. כך, כאשר אנשים התבוננו בקבוצת גברים ונשים המנהלים דיון, הצופים ארגנו את זיכרונם סביב מגדר. בעוד אנשים עשויים לייחס באופן שגוי תגובה מאדם לאדם אחר, זה בדרך כלל היה ערבוב הערות של אישה עם אישה אחרת או שילוב הערות של גבר עם גבר אחר.
טיילור תרמה תרומה לקוגניציה חברתית עם תופעה בשם "top of the head phenomena". במאמרם של טיילור ופיסק בשנת 1978, נמצא כי בתופעה זו "ככל ששחקן בולט יותר כך הצופה ייחס לו או לה יותר עניין וסיבתיות מאשר לשחקנים פחות בולטים. כך, במאמרם של גוטלס ועמיתים בשנת 2004, דווח כי במצב עם מנהיג ברור, המנהיג נתפס כגורם לאירוע לעומת אירועים חיצוניים או לעומת שחקנים אחרים פחות בולטים, גם כשזה לא נכון. השערתם היא שאנשים מתמקדים בעיקר בבולטות של אדם לצורך קביעת החלטות, לעומת הבנה אמיתית של מצב נתון.
בשנת 1984, טיילור כתבה יחד עם תלמידתה לשעבר סוזן פיסק ספר שכותרתו קוגניציה חברתית. ספר זה שימש בהרחבה כלי המגדיר את התחום המתהווה של הקוגניציה החברתית. מהדורה שנייה פורסמה בשנת 1991, אשר נכתבה תחת הכותרת "קוגניציה חברתית: ממוח לתרבות" אשר הופיעה בשנת 2007. טיילור ערכה מחקר על תהליכי השוואה חברתיים וממשיכה גם היום לערוך ולפרסם מחקרים בנושא קוגניציה חברתית לאורך שנות ה -90 וה -2000.
פסיכולוגיית הבריאות.
בסביבות 1976, ג'ודית רודין יצרה קשר עם טיילור, על מנת שתעשה מצגת בנוגע לפרספקטיבה של פסיכולוגיה חברתית על סרטן השד. אך באותה תקופה עוד לא היו מחקרים ששילבו בין פסיכולוגיה חברתית לבריאות. לכן טיילור, וחברה חולת סרטן השד באותה תקופה, סמדר לוין, החליטו לחקור את הקשר בין פסיכולוגיה חברתית למה שידוע כפסיכולוגיית הבריאות. טיילור, בשיתוף עם פסיכולוגים חברתיים נוספים, כגון האוורד פרידמן וכריסטין דנקן-שכטר, סייעו בהתפתחות פסיכולוגיית הבריאות כמומחיות. אך בשל קשיים בפיתוח התחום בהרווארד ובשל המרחק הרב בין בית הספר לרפואה למרכז הקמפוס, טיילור ביקשה מנשיא האוניברסיטה באותה תקופה, דרק בוק , סכום התחלתי לפיתוח תוכנית בפסיכולוגיה חברתית בהרווארד. הוא סיפק 10,000$ הדולר הראשונים לפיתוח התחום בהרווארד. אולם, תקופת עבודתה של טיילור בהרווארד תמה, והיא עברה לאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס.
אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס.
ב-1979, טיילור הצטרפה לפקולטה של אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס, בה הייתה התעניינות בפיתוח פסיכולוגיית הבריאות. ב-1981 טיילור פנתה וזכתה בפרס מאת המכונים הלאומיים לחקר בריאות ופיתוח מדענים, בעזרתם התאפשר לה לקבל הכשרה נוספת בתהליכי מחלה. פרס זה ניתן לטווח של 10 שנים, ואיפשר לה ללמוד הערכות ושיטות ביולוגיות. יחד עם הפסיכולוג הביולוגי, גון ליבסקינד, טיילור יכלה לחקור לחצים, ואת השפעתם על מנגנונים לוויסות לחץ.
בתקופה זו, גברה התעניינותה בדרכי התמודדותן של נשים חולות בסרטן השד. טיילור החלה בסדרת ראיונות אינטנסיבים של החולות ובני זוגן לגבי התנסותם עם המחלה. דרך רעיונות אלו, טיילור גילתה שחלק מאמונותיהן של הנשים היו בדרגה מסוימת אשליות. הן יצרו אמונות אשלייתיות לגבי יכולתן להחלים מהמחלה. מחקרה של טיילור בשנת 1983 על נשים אלו הוביל לפיתוח התיאוריה של טיילור על עיבוד קוגניטיבי. עיבוד קוגניטיבי גורס כי כאשר אדם עומד בפני מצב מסכן חיים, הסתגלותו מתרכזת סביב חיפוש משמעות, השגת שליטה בסיטואציה והגברת ההערכה העצמית. מחקר זה החל את דרכה באחד מהנושאים החשובים בה עסקה, אשליות חיוביות.
אשליות חיוביות.
ב 1988, טיילור ועמיתה לתחום ג'ונתן בראון פרסמו מחקר בנושא "אשליות וחלומות: פרספקטיבה פסיכולוגית חברתית על בריאות הנפש", אחד מהכתבים המפורסמים בפסיכולוגיה בכל הזמנים. מחקרה של טיילור על אשליות חיוביות הוא אחד מעבודותיה המשפיעות והידועות. טיילור תיארה את השימוש באשליות חיוביות כך: "יותר מהתפיסה של עצמם, של העולם, ושל העתיד בצורה נכונה, רוב האנשים מתייחסים לעצמם, לנסיבותם, ולעתיד בצורה חיובית יותר ממה שנכון מבחינה אובייקטיבית. אשליות אלו נגלות כברות הסתגלות, וכמקדמות את בריאות הנפש יותר מהחלשתה".
עבודתה של טיילור בשנת 1993 על אשליות חיוביות גררה ביקורת רבה מפסיכולוגים חברתיים רבים. לדוגמה: שדלר, מיימן, ומניס דיווחו על עדויות לאפשרות שאשליות חיוביות אינן ניתנות להסתגלות. אנשים בעלי ראייה חיובית גבוה מדי היו בעלי הסתגלות נמוכה מדי בראיונות קליניים. בנוסף לכך, אנשים בעלי "בריאות נפשית אשלייתית" הם גם בעלי תגובות ביולוגיות חזקות יותר בהשפעת משימות מלחיצות. ממצאים אלו נגדו לממצאיה של טיילור שמצאו שחולי סרטן בעלי אשליות חיוביות היו בעלי אחוזי תמותה פחותים מחולי סרטן ללא אשליות חיוביות. בעקבות זאת טיילור ביצעה מחקרים נוספים שהוכיחו כי חולי איידס (AIDS), בעלי אשליות חיוביות בנוגע ליכולתם להחלים מהמחלה, חיו חיים ארוכים יותר וסיכוייהם לפתח תסמינים אופייניים למחלה היו נמוכים יותר לאורך זמן.
מחקרה על אשליות חיוביות השפיע על חייה האישיים של טיילור. לדבריה "מהראיונות עם אותן נשים על תובנותיהן, שהושפעו מהמחלה, אנשים אמרו שמערכות יחסים הם הדבר החשוב ביותר שיש לאדם, ושילדיהם היו התוצר החשוב ביותר של חייהם... הלכתי הביתה, ודיברתי עם בעלי, שקלנו להביא ילד לעולם." טיילור ובעלה הביאו שני ילדים, בת ובן.
מדעי החברה.
באמצע שנות ה-90, טיילור לקחה חלק ברשת מקארתור על מצב כלכלי ובריאות, ופתחה עניין במנגנון המחבר בין מצבים פסיכולוגיים לתוצאות בריאותיות. טיילור, בשיתוף עם קולגות מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, רנה רפטי ותרזה סימאן כותבות מאמר בעיתון פופולרי: "פסיכולוגיית הבריאות: מהי סביבה שאינה בריאה וכיצד היא חודרת תחת העור?". במאמר זה הן חוקרות תהליכים בהם סביבות בעלי גירויים מלחיצים כגון עוני, אלימות, איום, וגורמי לחץ כרוניים אחרים, מובילים להבדלים בתוצאות בריאותיות בהתאם למעמד חברתי כלכלי. טיילור השתמשה בקונספט עומס אלוסטטי , של ברוס מקאוון, הצטברות סימני בלאי על הגוף. בעבודה עקבית עם רפטי וסימאן, טיילור מצאה שסביבות משפחתיות בעלות סיכון, חוזים תופעות כגון לחץ דם וקצב לב גבוהים, מדרון קורטיזול שטוח מוגבה במשימות מעבדתיות מלחיצות. טיילור התעניינה בנוסף בתמיכה חברתית והתקשרותה לביולוגיה. היא חקרה הבדלים תרבותיים ומיניים בתמיכה חברתית וכיצד הם משפיעים על ההסתגלות לאירועי חיים מלחיצים. היא מצאה בנוסף, שאנשים בעלי משאבים פסיכולוגיים סובלים פחות מתגובות הלב וכלי הדם, וציר ההיפותלמוס-בלוטת יותרת המוח-בלוטת יותרת הכליה, ללחץ. התעניינותה בתמיכה חברתית השפיעה על מודל הנטייה וההתיידדות שפיתחה טיילור.
טיילור נעשתה דמות מובילה בתחום המתחדש של מדעי המוח. עבודה זו בשנת כללה מחקר בשימוש בדימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI), שנעשה בשיתוף עם קולגות מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, מתיו ליברמן ונעמי אייזנברגר. באחד המחקרים של טיילור עם עמיתיה בשנת 2006, נמצא שילדים ממשפחות וסביבות בסיכון בעלי ויסות רגשות נמוך בתגובה למצבי לחץ, שניתן לראות ברמה עצבית במחקר נוסף בשנת 2007 , נמצא שרמה גבוהה של תמיכה חברתית, הכרחית לתגובות מחלישות נוירואנדוקריניים ללחץ, דרך אקטיבציה מופחתת של אזורי מוח שונים כגון dACC. הם עשו מחקרים נוספים על מוביל הסרטונין, פולימורפיזם, ועל פלאזמה אוקסיטוצין פלאזמה ווזופרסין.
מודל הנטייה וההתיידדות.
בשנת 2000, טיילור וקולגות פיתחו את מודל הנטייה וההתיידדות כתגובה ללחץ. מודל זה עומד בניגוד ל"תגובת הילחם או ברח", המצהירה שבעומדנו בפני גורם לחץ מסכן, תגובתנו תהיה מלחמה, או בריחה. בניגוד לכך, הנטייה וההתיידדות מתפתחת מבחינה אבולוציונית וטוענת ש"אנשים, ובמיוחד נשים, פיתחו אמצעים חברתיים להתמודדות עם לחץ, שעירב דאגה לצאצאים, הגנה עליהם בפני נזק, ופניה לקבוצה החברתית להגנה על הפרט וצאצאו." טיילור הניחה שהילחם או ברח לא יהיה הסתגלותי מבחינה אבולוציונית לנשים, כמו לגברים, בגלל היותן אמהות לילדים צעירים. כדבריו של ראגאן גורונג, קולגה של טיילור ומפתח התאוריה:
"מודל ה"הילחם או ברח" מבוסס על ההשערה הפשוטה שגופינו מכין אותנו לפעולה, להילחם עם אויב או לברוח ממנו. אך מעמדה אבולוציונית נשים התפתחו כמטפלות; בייחוס מודל ההילחם וברח לנשים, אם הבחירה היא מלחמה והאישה מפסידה, התוצאה היא הפקרה של צאצא. באותה מידה אם הבחירה היא בבריחה, הבריחה קשה יותר עם הצאצא כאשר אין אפשרות להשאירו מאחור".