Elle est professeur ordinaire à l'UGent, chef de service obstétrique à l'UZ Gand, directrice de l'International Centre for Reproductive Health de l'UGent.
Elle est membre du comité de direction de l'UZ Gand (depuis 2004), du conseil d'administration de l'Institut Prince Léopold de médecine tropicale d'Anvers et du conseil d'administration de Kind & Gezin (ONE) (depuis 2005).
Dans un texte introduit au Sénat belge, cosigné par plusieurs élus d'autres partis, elle dénonce les propos du pape Benoît XVI sur l'usage du préservatif pour prévenir le sida en Afrique et précise que ces propos constituent un « crime contre l'humanité »[1].
Elle a également participé à de nombreuses vidéos éducatives[2] en ligne destinées aux femmes enceintes où venant d'accoucher.
Le , Marleen Temmerman lance l'idée d'une grève du sexe pour sortir la Belgique de son imbroglio politique[3].
En , elle quitte la politique pour devenir directeur auprès de l'OMS.
