Peter Hellings doet onderzoek naar de mechanismen van chronische aandoeningen aan de bovenste luchtwegen. Zijn interesse gaat onder meer uit naar rhinitis (ontsteking van het neusslijmvlies): allergische rhinitis zoals hooikoorts en de niet-allergische variant waarbij ook symptomen als een verstopte neus en niesbuien optreden. Tevens verdiept Hellings zich in chronische rhinosinusitis, een ontsteking van de slijmvliezen van de neus en de neusbijholten, en in functionele en esthetische neusproblemen. Zijn onderzoek omvat het gehele spectrum van proefdieronderzoek tot in-vitro-onderzoek en klinische studies.

Hellings is sinds 2004 in diverse functies verbonden aan het Universitair Ziekenhuis Leuven (UZ Leuven), vanaf 2012 als hoogleraar. Naast zijn klinisch werk is hij onderzoeker aan het Laboratorium Klinische Immunologie. Hij is tevens lid van de Koninklijke Academie voor Geneeskunde van België. Sinds 2008 is Hellings de Belgische afgevaardigde voor de European Academy of Facial Plastic Surgery en coördinator van de Leuvense cursus ‘Excellence in Rhinoplasty’. Hij ontving verschillende onderzoekssubsidies en internationale prijzen voor zijn wetenschappelijk werk. Van Hellings’ hand verschenen veel artikelen in gezaghebbende wetenschappelijke tijdschriften als Nature, Lancet, Allergy, Journal of Clinical Investigation en Journal of Immunology.