Seim ble i 1990 den første norske kvinne som tok teologisk doktorgrad.[3] Hun ble samme år dekan ved Det teologiske fakultet ved Universitetet i Oslo. Hun var den første kvinnelige dekan ved fakultet.[4] Fra 1991 var hun professor i teologi (Det nye testamente) ved Det teologiske fakultet. Hun skrev bøker og artikler om nytestamentlige temaer.[5]
Seim hadde sentrale verv i nasjonalt og internasjonalt økumenisk arbeid.[5] Fra 1991 var hun medlem av kommisjonen «Faith and Order» i Kirkenes Verdensråd. Fra 1995 deltok hun i den internasjonale dialogen mellom romersk-katolske og lutheranere.[5]
