Jan van Maarseveen haalt zijn inspiratie uit de natuur op moleculair niveau. Met zijn groep ontwikkelt hij duurzame methoden voor de synthese van biologisch relevante moleculen. Het onderzoek richt zich op ringvormige moleculen, met name cyclische peptiden. Peptiden zijn kleine eiwitten en bezitten een grote structurele diversiteit. Cyclische peptiden komen veel voor in de natuur en door hun brede scala aan biologische activiteiten zijn ze veelbelovend in het geneesmiddelenonderzoek. Om een cyclisch molecuul te maken moet een lineair molecuul een zogenoemde kopstaart-reactie ondergaan. Met de huidige methoden zijn veel natuurlijke cyclische peptiden niet synthetisch toegankelijk. Vaak wordt een cyclisatiereactie, waarbij in feite een ring van atomen wordt gevormd, bemoeilijkt doordat de kop en staart zich niet in elkaars buurt bevinden. Ondertussen kunnen ongewenste reacties optreden, zoals kopstaart-reacties tussen moleculen onderling of verlies van de correcte ruimtelijke omringing van een atoom. Een andere uitdaging in het onderzoek is de synthetische ontsluiting van peptiden met een structuur die qua vorm lijkt op een lasso. De natuur lost dit op met enzymen die de te cycliseren moleculen precies in de juiste vorm buigen.

Van Maarseveen wil natuurgeïnspireerde katalytische reacties ontwikkelen voor de synthese van cyclische peptiden maar ook voor het koppelen van peptidesegmenten en van kleine organische moleculen met peptiden/eiwitten. Deze nieuwe methoden zijn van belang voor een duurzame synthese van peptiden met toepassingen in het geneesmiddelenonderzoek.

Van Maarseveen is sinds 1999 werkzaam aan de UvA, sinds 2003 als universitair hoofddocent. Eerder was hij werkzaam in de farmaceutische industrie. Van Maarseveen verwierf verschillende onderzoekssubsidies van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). Hij heeft vele publicaties op zijn naam staan in peer-reviewed wetenschappelijke tijdschriften. Van Maarseveen werd verschillende jaren door zijn studenten uitgeroepen tot beste scheikundedocent en beste docent in de Life Sciences aan de UvA. In 2012 werd hij verkozen tot de beste UvA Docent van het jaar.