Η Μαρία Βασιλάκη είναι αναπληρώτρια καθηγήτρια της ιστορίας της βυζαντινής τέχνης στο τμήμα ιστορίας, αρχαιολογίας και κοινωνικής ανθρωπολογίας της σχολής ανθρωπιστικών επιστημών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Παράλληλα, ως επιστημονικός συνεργάτης του Μουσείου Μπενάκη έχει οργανώσει το πρόγραμμα "Σχέδια εργασίας των ζωγράφων μετά την Άλωση", το οποίο ασχολείται με τη μελέτη, έρευνα και τελική δημοσίευση των φακέλων των ανθιβόλων και των σχεδίων των μεταβυζαντινών ζωγράφων, που φυλάσσονται και ανήκουν στο Μουσείο Μπενάκη. Επίσης έχει οργανώσει για το Μουσείο Μπενάκη την έκθεση "Μήτηρ Θεού. Απεικονίσεις της Παναγίας στη βυζαντινή τέχνη" (Οκτώβριος 2000 - Ιανουάριος 2001). Έχει επιμεληθεί την έκδοση μονογραφιών, όπως: "Το πορτραίτο του καλλιτέχνη στο Βυζάντιο", Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο 1997· "Βυζαντινές εικόνες: τέχνη, τεχνική, τεχνολογία", Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο 2002· "Images of the Mother of God. Perceptions of the Theotokos in Byzantium", Ashgate Aldrshot 2005, κ.ά. Μελέτες της πάνω σε θέματα βυζαντινής και μεταβυζαντινής ζωγραφικής έχουν δημοσιευτεί σε ελληνικά και ξένα επιστημονικά περιοδικά.