Skjelsbæk ble ansatt som juniorforsker ved PRIO i 1996. Hun ble seniorforsker samme sted i 2007 og var assisterende direktør fra 2009 til 2015. Fra 2015 har Skjelsbæk hatt sin hovedstilling ved Universitetet i Oslo, som førsteamanuensis i kultur- og samfunnspsykologi ved Psykologisk institutt fra 2015 til 2019 og som professor i kjønnsforskning ved Senter for tverrfaglig kjønnsforskning fra 2019. Hun har vært i ledergruppen ved Senter for ekstremismeforskning (Center for Research on Extremism, C-REX), ved UiO siden 2016. Hun har en bistilling som forsker I ved PRIO siden 2015.