Научные интересы затрагивают генетику сердечно-сосудистых заболеваний. Основной научной темой в настоящее время является исследование вклада генетических и эпигенетических факторов (уровня метилирования ДНК) в развитии аневризмы восходящего отдела аорты при спорадических случаях ее возникновения.

Софья Александровна участвует в качестве исполнителя гранта Российского научного фонда (РНФ) №22-25-00745 «Ландшафт Т-лимфоцитарной инфильтрации при атеросклерозе» (2021-2023 г.) . Является лауреатом премии Законодательной Думы Томской области 2019 года в номинации «Естественные науки». В 2017 и 2018 годах Софья Александровна становилась обладателем грантов Zimin Foundation SMTB Alumni Summer Research Program, обеспечивающих международный студенческий научный обмен. В 2017 году прошла двухмесячную стажировку в лаборатории проф. Пола Бриндли в George Washington University (Вашингтон ДС, США), в 2018 году стала интерном Leiden University Medical Center (LUMC, Лейден, Нидерланды).

Stelmashenko A., Beliaeva S., Slepchenko G. Regionally Influenced Content of Selenium and Its Capacity under Postoperative Myocardial Remodeling in Cardiac Surgery Patients // IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 2021. Vol. 670. P. 012027. Beliaeva S.A., Stelmashenko A.I., Slepchenko G.B. Nanotoxicological Aspects of Post-Ischemic Myocardium Reconstruction // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. IOP Publishing, 2021. Vol. 1079, № 3. P. 032056. Шипулин В.М. et al. Современные клинико-фундаментальные аспекты в диагностике и лечении пациентов с ишемической кардиомиопатией (обзор) // Сибирский Журнал Клинической И Экспериментальной Медицины. 2021. Vol. 36, № 1. Стельмашенко А.И. et al. Роль макрофагов в ремоделировании левого желудочка у пациентов с ишемической кардиомиопатией // Морфологический Альманах Имени В.Г. Ковешникова. 2020. Vol. 18, № 4. Беляева С.А., Стельмашенко А.И. Гистоплоидометрическое исследование ядер кардиомиоцитов в зонах левого желудочка с различной степенью нарушений локальной сократимости у больных с ишемической кардиомиопатией // Морфология. 2020. Vol. 157, № 2–3. Стельмашенко А.И., Беляева С.А. Морфологические и молекулярные предикторы повторного ремоделирования левого желудочка при ишемической кардиомиопатии // Морфологический Альманах Имени Вг Ковешникова. 2019. Vol. 17, № 4. Шарыш Д.В. et al. Определение объема резекции восходящей аорты при ее аневризме // Морфология. 2018. Vol. 153, № 3. Стельмашенко А.И. et al. Распространение воспалительного инфильтрата в миокарде больных ишемической кардиомиопатией // Морфология. 2018. Vol. 153, № 3. Стельмашенко А.И. et al. Характеристика воспалительного инфильтрата в сердце у больных ишемической кардиомиопатией. Новосибирский государственный медицинский университет, 2017. С. 236–238. Беляева С.А., Гутор С.С. Оценка информативности биопсии миокарда по аутопсии тех же отделов сердца у больных ишемической кардиомиопатией // Сибирский Медицинский Журнал Г Томск. 2017. Vol. 32, № 1. Беляева С.А., Стельмашенко А.И., Шарыш Д.В. Гистоплоидометрическое исследование ядер кардиомиоцитов у больных ишемической кардиомиопатией. Новосибирский государственный медицинский университет, 2017. С. 40–43. Шарыш Д.В., Стельмашенко А.И., Беляева С.А., Иванов С.Ю., Гутор С.С., Панфилов Д.С. Сравнительная морфология дистального фрагмента грудной аорты при разных вариантах ее резекции. Новосибирский государственный медицинский университет, 2016. С. 199–201. Стельмашенко А.И., Беляева С.А., Шарыш Д.В., Борисова Л.В., Суходоло И.В. Энергетический обмен кардиомиоцитов у больных ишемической кардиомиопатией. Новосибирский государственный медицинский университет, 2016. С. 171–174. Беляева С.А., Стельмашенко А.И., Шарыш Д.В., Гутор С.С. Морфологическое сравнение биопсии и аутопсии миокарда больных ишемической кардиомиопатией. Новосибирский государственный медицинский университет, 2016. С. 28–31.