Willemijn van Dolen houdt zich bezig met onderzoek op het gebied van online marketing. Zij publiceerde onder meer over online collective buying, impulse buying en online group chat. In haar huidige onderzoek richt Van Dolen zich op online sentiment, de positieve en negatieve uitingen van consumenten op sociale media. Deze uitingen kunnen gaan over een bedrijf, producten, services of onderwerpen zoals gezondheid en obesitas. Zij onderzoekt welke factoren dit online sentiment beïnvloeden. Verder kijkt ze naar de impact van het online sentiment op de bedrijfsresultaten.

Binnen een tweede onderzoekslijn houdt Van Dolen zich bezig met de vraag naar en het aanbod van online hulplijnen voor kinderen. Ze bekijkt onder meer welke factoren ervoor zorgen dat kinderen online hulp zoeken en onderzoekt trends als de toename in gesprekken over pesten en geweld. Tevens doet Van Dolen, binnen een internationaal team, onderzoek naar hoe het misbruik van deze online hulplijnen door zogeheten ‘plaagchatters’ teruggedrongen kan worden. Het onderzoek naar hulplijnen is begonnen in Nederland voor de Kindertelefoon, maar wordt momenteel uitgerold in andere landen als Zweden, Canada en Amerika. Dit doet zij in samenwerking met Child Helpline International.

Van Dolen werkt sinds 2005 als universitair hoofddocent Marketing aan de UvA. Daarnaast was ze van 2005 tot 2010 directeur van de MBA-programma’s op de Amsterdam Business School, sinds september 2011 is ze daar verantwoordelijk voor de Corporate Relations. Van Dolen werkte eerder onder meer voor Maastricht University, de Vrije Universiteit Amsterdam en verbleef twee jaar als gastonderzoeker aan de Haas School of Business, University of California, Berkeley. Ze is voorzitter van de Research, Advisory and Policy adviesgroep voor Child Helplines International, een organisatie die zich inzet voor de wereldwijde bescherming van kinderen. Tevens is zij lid van de wetenschappelijke adviesraad van de NIMA, een platform voor marketeers in Nederland en is zij reviewer voor diverse international vaktijdschriften. Van Dolen heeft vele publicaties op haar naam staan in vaktijdschriften als Journal of Retailing, Information & Management, Journal of Business Research, Journal of Business Ethics, en Psychology & Marketing.