Terminó un doctorado en la Universidad de Harvard, con John Rawls como su supervisor.
O'Neill ha escrito ampliamente sobre la filosofía política y la ética, la justicia internacional, la bioética y la filosofía de Immanuel Kant.
Ha escrito extensamente acerca de la confianza, señalando «que la gente a menudo elige confiar en las mismas personas a las que decían no confiar» y sugiriendo que «necesitamos liberar a los profesionales y al servicio público para servir al público... a trabajar hacia más formas inteligentes de rendición de cuentas... [y] repensar una cultura mediática en la que la propagación de la sospecha se ha convertido en una actividad rutinaria».
[6] Es un miembro elegido del Hastings Center, una institución independiente de investigación en bioética.
[11] En 2014 O'Neill fue elegida para la orden alemana Pour le mérite für Wissenschaften und Künste.
[13] En 2017 fue galardonada con el Premio Noruego Holberg por sus destacadas contribuciones a la investigación en las artes y las humanidades «por su influyente papel en la filosofía ética y política».