Mariëtte Goddijn is opgeleid tot gynaecoloog, met als subspecialisatie Voortplantingsgeneeskunde. Ze doet klinisch en pathofysiologisch onderzoek binnen de Voortplantingsgeneeskunde. Haar onderzoekslijn omvat studies naar vroege zwangerschapscomplicaties en fertiliteitspreservatie.  Zo leidt ze  momenteel vier random controlled trials naar herhaalde miskraam en ovariële hyperstimulatie bij vrouwen met borstkanker. Het is Goddijns ambitie om blijvende oplossingen te vinden en prognostische informatie te verschaffen met het uiteindelijke doel dat mensen met een kinderwens een verhoogde kans krijgen op een gezond kind.

Goddijn is sinds 2000 verbonden aan het Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde van het AMC. Zij was medeoprichter van de Jonge Zwangerschapsunit in het AMC, en lid van het Pre-implantatie Genetische Diagnostiek (PGD) -team AMC dat transport-PGD opzette binnen ‘PGD Nederland’. Goddijnneemt  momenteel zitting in bestuur van de European Society of Human Reproduction and Embryology, waar ze onder meer de ontwikkeling van Europese richtlijnen op het gebied van herhaalde miskraam coördineert. Ook is ze vicevoorzitter van de werkgroep Fertiliteitspreservatie van de Nederlandse Vereniging van Obstetrie en Gynaecologie. Goddijn publiceerde tal van boeken en wetenschappelijke artikelen op het gebied van de Voortplantingsgeneeskunde, onder andere in The British Medical Journal en New England Journal of Medicine.