Après une carrière dans la production et la distribution internationale d’émissions télévisuelles sur les arts, Marie-Odile Demay s’engage en 2018 dans des recherches doctorales en histoire de l’art, avec option en muséologie, à l’Université de Montréal, sous la direction de Emmanuel Château-Dutier, spécialiste des humanités numériques à l'Université de Montréal, et de William Uricchio, historien et théoricien des médias au MIT. Elle obtient son titre de PhD en histoire de l’art en 2024. Dans la foulée de son parcours professionnel dans les arts télévisés, sa recherche analyse comment le média de la télévision s'est emparé de la question de l'histoire de l'art à travers l'examen historique et critique de séries plébiscitées par le grand public aux États-Unis, au Royaume-Uni et en France, entre 1950 et 1970. Elle ouvre ainsi un nouveau champ de recherche tant pour la discipline de l'histoire de l'art que pour l'histoire des médias.

En mai 2024, elle rejoint l’équipe du Laboratoire CinéMédias à titre de stagiaire postdoctorale où elle supervise, entre autres, un projet de ciné-thérapie avec l’Office national du film (ONF) et le centre de recherche sur le vieillissement, le CRIUGM. Elle y mène également des recherches sur des questions relatives aux contenus audiovisuels générés par l'IA, notamment avec le projet Impacts industriels, créatifs et sociétaux sur la production audiovisuelle générée par les systèmes d’intelligence artificielle, en collaboration avec le professeur André Gaudreault.

En plus de la publication de sa thèse aux édition des Presses universitaires de Rennes (PUR) prévue en 2025, ses écrits couvrent un éventail de sujets liés à la télévision, au cinéma et aux arts, et comptent notamment un chapitre dans un ouvrage édité chez McGill-Queen’s University Press (2025) « ‘Quality Television’ in the Golden Age of International Co-productions: The Performing Arts Programs of Rhombus Media » ; un article portant sur les archives télévisuelles pour la revue Synoptique (Montréal, 2024) ; un chapitre portant sur la carrière télévisuelle de l'historien de l'art Kenneth Clark dans un livre édité par Mare et Martin (Paris, 2025) ; le parcours encyclopédique TECHNÈS, "La retransmission d'opéras en salle de cinéma" en collaboration avec le professeur André Gaudreault; et un recueil d'entretiens avec des programmateurs de l'art télévisé (Érudit 2024).

À titre de chargée de cours, elle donne le cours de premier cycle en études cinématographiques et médiatiques, CIN2123 « La télévision dans tous ses écrans », et au département de communication, le cours COM 2565 "Pratiques de la télévision". Elle est invitée en 2023 à se joindre à l'équipe de recherche "L'Histoire de l'art comme savoir oral et visuel" à l'École du Louvre en partenariat avec HISTARA où elle donne une série de conférence à propos de l'art filmé et télévisé. Elle partage ses recherches à divers événements et colloques internationaux, notamment le Colloque doctoral « Le cinéma contre la Technique? », à l’Université de Lausanne en mai 2022 et le Colloque International de la SAEC consacré au scénariste, penseur et auteur anglais John Berger à l’Université de Lorraine à Metz; au congrès annuel de l’Association canadienne d’études cinématographiques et médiatiques (ACÉCM) 2024 dans le cadre du panel Revisiting Canadian Cinema of the 1980s and 90s, : Industry, Policy, and Media Convergence et la conférence « Éduquer les Américains par la télévision pendant les années 1940-1950 » au Variations sur l’éducation à l’image de l’International Master of Cinema Studies et le Partenariat cinEXmedia en 2023.

Elle est également l’instigatrice, la programmatrice et l’animatrice du ciné-club de l’OCQ des films sur l’art entre 2019 et 2021, et conçoit et réalise les capsules promotionnelles du secteur d’histoire de l’art pour le compte de la Faculté des arts et des sciences en 2019. À l’automne 2022, Marie-Odile est reçue en stage de recherche à l’Institut national d’histoire de l’art (INHA), en France, sous la supervision de France Nerlich, directrice du Département des études et de la recherche de l’INHA.

Avant sa carrière académique, entre 2005 et 2018 et peu après l’obtention de son diplôme de maitrise en gestion de projet de l’Université du Québec à Montréal (2005), Marie-Odile Demay dirige la division de distribution internationale de l’Équipe Spectra (2005-2008). Elle fonde en 2008 MODemay Entertainment qui se spécialise dans la production et la distribution internationale d’émissions et de films télévisuels de qualité et sur l'art. Elle représente, auprès de télédiffuseurs du monde entier, un imposant catalogue de productions, dont celui du Festival International de Jazz de Montréal et de Rhombus Media. Elle agit aussi comme productrice exécutive en veillant au montage financier d’une douzaine de projets télévisuels, notamment Dreaming of a Jewish Christmas (2018), une réalisation de Larry Weinstein, sélectionné au International Emmy Awards et gagnant au Canadian Screen Awards. Elle produit et co-réalise en 2017 le documentaire La Mission de Kent Nagano pour ARTE, Radio-Canada et CBC. En 2017 et 2018, elle est responsable de la programmation de conférences en effets visuels et animation de EFFECTS MTL et conçoit aussi des installations multimédias pour des musées (Musée national des beaux-arts de Québec et le Musée des hospitalières de St-Joseph). Elle a siégé sur plusieurs comités de sélection de films sur l’art (FIFA, Tënk), des conseils d’administration dédiés à la diffusion des arts de la scène (IMZ, Vienne) et des jurys de festival (Master of Art Festival, Sofia, Bulgarie).

En 2001, après l’obtention de son baccalauréat en histoire de l’art de l’Université McGill (1996), Marie-Odile Demay co-fonde Trigone Animation, organisme spécialisé dans la création et la mise en œuvre de campagnes de marketing social, dont la campagne de sensibilisation provinciale Solidaires face à l’itinérance (2003) mettant en vedette Marc Favreau et son personnage Sol. Avant-gardiste et primée, la campagne, qui est financée à hauteur de 2M$ par les trois paliers de gouvernement et le secteur privé et supportée par les groupes communautaires, rejoint plus de 1.5 million de téléspectateurs en 8 semaines.