多贝西于17岁进入比利时布鲁塞尔自由大学学习，于1975年在布鲁塞尔的弗里耶大学完成了物理学的本科学习。1980年，她在布鲁塞尔自由大学获得理论物理学博士学位。随后，她继续在布鲁塞尔的弗里耶大学从事研究工作，直到1987年，其职位上升至大约与1981年的助理教授和1985年的副教授相当的职位。多贝西在1986年的大部分时间里都是在美国纽约大学库兰特数学科学研究所做客座研究员。在库兰特，她的著名发现是：基于正交镜滤波器技术，构建了紧凑支持的连续小波，只需要有限的处理量，就可以使小波理论进入数字信号处理领域。1987年，多贝西加入了默里山AT&T贝尔实验室在美国新泽西州的工厂。1988年，她在纯数学和应用数学通信中发表了关于紧支撑小波的正交基的研究结果。从1991～1994年，多贝西在美国罗格斯大学数学系任教授。1994年，多贝西进入美国普林斯顿大学，在那里她活跃于应用数学和计算数学专业。2004年，她成为普林斯顿大学的第一位女性数学教授。2011年，多贝西进入美国的杜克大学，担任杜克大学数学、电气与计算机工程系的教授。2016年，她和合作伙伴一起为女性初中高年级学生创立了杜克夏季数学研讨会。多贝西是第一位担任国际数学联盟（2011～2014）主席的女性。

多贝西的研究涉及数学、生物学等领域，如使用自动技术方法从骨骼和牙齿等样本中提取信息。她还开发了复杂的图像处理技术，用于帮助确定世界上一些著名艺术品的真实性和年代。多贝西以其对增强图像压缩技术的数学方法的研究而闻名。