Ahnfeldt-Mollerups forskningsområder er arkitekturens teori og historie, global byutvikling samt design. Hennes ph.d.-afhandling handler om arkitekten Ludwig Mies van der Rohe. Hun har vært tilknyttet Columbia University som gjesteforsker, og hun vært gjestekritiker/sensor og foreleser på Metropolitan University, Cornell University, Technische Universität Berlin samt på Lunds universitet.