Hun er vokst opp i Molde[3] og fikk siv.ing. i teknisk biokjemi 1970 ved NTH i Trondheim på avhandlingen Svovelstoffskiftet i Cytophaga Aeronosphia Eimhjellen.[4] Siden 1970 har hun vært tilknyttet Universitetet i Oslo, først ved Fysiologisk institutt, så ved Institutt for medisinsk genetikk, først som forsker veiledet av Kåre Berg som i 1967 var landets første genetikkprofessor. Dette ga dr.med. i medisinsk biokjemisk genetikk 1980 på en avhandling om HDL-lipoprotein. Hun har siden 1992 vært ansatt som professor i tumorbiologi og molekylær onkologi.
Siden 1987 har hun også vært ved Genetisk avdeling ved Institutt for kreftforskning i Radiumhospitalet, siden 1999 som avdelingsleder. Hun er også (siden 2000) professor II i molekylær onkologi ved Universitetet i Bergen.[5] Fra 2016 er hun professor Emerita.
Siden 1990-tallet har hun arbeidet med mikromatriser for kartlegging av brystkreft, i samarbeid med forskere ved Stanford University og Haukeland sykehus.
Grunnforskningen hennes har resultert i mer enn 350 artikler i internasjonale vitenskapelige tidsskrifter. Tre av studiene er tilsammen sitert mer enn 19.000 ganger i vitenskapelig litteratur.[6]
Fra 2008 til 2010 var Børresen-Dale president i The European Association for Cancer Research (det europeiske kreftforskningsforbundet). I perioden 2010–2012 var hun som past president medlem av Executive Committee.[7][8]
Fra 2011-16 var Børresen-Dale leder av K. G. Jebsen Centre for Breast Cancer Research.[9]' I 2017 ble hun utnevnt av Kongen til Kommandør av St. Olavs Orden.
