Etter fullført doktorgrad kom Trayanara til USA for å jobbe ved Duke University. Hun har senere innehatt stillinger ved Tulane University og University of Oxford (med Fulbright-stipend). Fra 2006 har hun vært professor ved John Hopkins. Her er hun pr. 2023 leder for Alliance for Cardiovascular Diagnostic and Treatment Innovation ved John Hopkins. Dette forskningsinistituttet jobber med innovasjoner i bildebehandling av medisinske bilder av hjertet, datamodeller for hjertet, og bruk av kunstig intelligens for å sette diagnose samt behandle hjerte- og karsykdommer. Hun er også leder for Computational Cardiology Laboratory.