Бенеш е пионер в изследването на молекулярните механизми на регулиране на невронни гени и тяхното участие в невродегенеративни разстройства като болестта на Алцхаймер и Хънтингтън. Нейното изследване се фокусира върху генната експресия в мозъка и ролята на специфични протеини в развитието и функционирането на нервната система. Тя беше особено заинтересована от разбирането на молекулярната основа на паметта и ученето и как мозъкът регулира експресията на гени в отговор на стимули от околната среда.
Тя е написала над 250 научни статии и е била редактор на няколко книги и списания, включително Annual Review of Neuroscience и Journal of Molecular Neuroscience. Тя също е служила в редакционните съвети на няколко други списания, включително Nature, Science и Cell.
Тя получи множество награди и отличия за своите изследвания, включително наградата Емил фон Беринг през 1978 г., наградата Хумболт през 2004 г. и Големия кръст на Ордена за заслуги на Федерална република Германия през 2008 г. Тя беше член на Берлин - Бранденбургската академия на науките, Германската национална академия на науките Леополдина и Националната академия на науките на САЩ.
Бенеш е смятана за един от най-влиятелните невролози на своето време и нейната работа е имала трайно въздействие върху тази област. Тя беше вдъхновяващ наставник на много млади учени и ще бъде запомнена с отдадеността си на науката, страстта си към изследванията и непоколебимата си отдаденост към разбирането на мистериите на мозъка.