Soraya se destaca pela sua vasta produção acadêmica, focada nas áreas de neurociências, farmacologia celular e molecular. Ela tem concentrado suas pesquisas na sinalização celular e nos mecanismos de morte celular, tópicos fundamentais para o entendimento de diversas doenças crônicas e degenerativas. Seus estudos têm impacto significativo nas áreas de saúde e farmacologia, sendo amplamente reconhecida pela comunidade científica global, com publicações em periódicos de alto impacto.

Durante sua carreira, Soraya desempenhou um papel fundamental na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Como professora titular no Departamento de Farmacologia, ela dedicou-se à formação de novos cientistas e à promoção da pesquisa de ponta. Entre 2013 e 2021, assumiu o cargo de reitora da UNIFESP, tornando-se a primeira mulher a ocupar essa posição. Sua gestão foi marcada pela modernização da universidade, pela internacionalização de seus programas e por um compromisso com a inclusão social e o fortalecimento da ciência pública no Brasil.