Sirevåg arbeidet ved Ris skole 1962-1966 og ved Oslo lærerskole 1974-1978. Hun arbeidet deretter ved Institutt for biologi ved UiO og ble utnevnt til professor i mikrobiologi ved UiO i 1988. Hun har også hatt lengere opphold ved Harvard University og University of California. Fra 2001 til 2009 var hun generalsekretær i Det Norske Videnskaps-Akademi.