Fra 2013 har hun vært ansatt i Verdens helseorganisasjon, WHO, der hun arbeider innen global helse, ikke-smittsomme sykdommer, og leder sekretariatet for the Global Coordination Mechanism on noncommunicable diseases for å bringe medlemsland, FN-organisasjoner, akademi, sivilt samfunn og privat sektor sammen for å redusere prematur dødelighet fra kreft, diabetes, hjerte-kar og lungesykdommer. Mikkelsen har innehatt flere tillitsverv. Hun har blant annet vært leder i Østfold Lægeforening (1994–1997), leder i Overlegeforeningen (2000) og sentralstyremedlem i Den norske legeforening (1998–2001). Hun har vært styreleder i en rekke sykehusstyrer og innehatt flere internasjonale tillitsverv. Hun har dessuten vært styreleder i Den Norske Turistforening, avd. Oslo og omegn, og medlem av representantskap og valgkomite i KLP.