Kelly est physiothérapeute et épidémiologiste clinique, titulaire d’une Chaire de recherche du Canada (Niveau 2) en invalidité épisodique et réhabilitation. Elle est professeure agrégée au département de physiothérapie de l’Université de Toronto avec nomination croisée à l’Institute of Health Policy, Management and Evaluation (IHPME), ainsi qu’à l’institut des sciences de réadaptation (RSI). Les recherches de Mme O’Brien portent sur les invalidités épisodiques, les maladies chroniques et la réadaptation, plus particulière la caractérisation de la nature épisodique de l’invalidité qu’éprouvent les personnes vieillissant avec une maladie chronique, ainsi que l’examen de la mise en œuvre des interventions communautaires en réadaptation pour de meilleurs résultats de santé chez les personnes vivant avec des maladies chroniques. Kelly est membre du Collège des nouveaux chercheurs et créateurs en arts et en sciences de la Société royale du Canada, du comité directeur scientifique de l’étude de cohorte du Réseau ontarien de traitement du VIH et du Réseau canadien pour les essais VIH des IRSC. Elle est cofondatrice du Canada-International HIV and Rehabilitation Research Collaborative (CIHRRC) (http://cihrrc.ca), réseau international regroupant plus de 100 intervenants s’intéressant à gérer les priorités de recherche et à transposer les données probantes en recherche sur le VIH et la réadaptation.