Michèle Aubin a complété sa formation médicale en 1980 et est membre du Collège des Médecins de famille du Canada depuis 1996. En 2010, elle a obtenu son doctorat en Épidémiologie avec le Dr René Verreault, en se concentrant sur le rôle du médecin de famille dans le suivi des patients atteints de cancer du poumon. Elle a apporté une contribution majeure à la recherche en oncologie et en soins palliatifs, couvrant l'ensemble du continuum du cancer, du diagnostic au traitement, aux soins de fin de vie, ainsi que la période de survie post-traitement. Elle a participé à plusieurs projets de recherche au Québec, au Canada et à l'international, portant sur des thèmes tels que l'évaluation de la douleur, les interventions pour soulager la douleur et la fatigue liées au cancer, la collaboration interprofessionnelle, la clarification des rôles du médecin de famille et de l'infirmière pivot en oncologie, la continuité des soins et des services en oncologie, ainsi que la satisfaction des infirmières en oncologie et en soins palliatifs.
À titre de titulaire de la Chaire de recherche en soins palliatifs (2004-2020), elle a dirigé une importante ressource pour la communauté de recherche en soins palliatifs de l'Université Laval, en offrant des bourses aux étudiants et en accordant des subventions pilotes aux équipes de soins palliatifs, qui ont ensuite obtenu des subventions provinciales et nationales. Elle a également été une mentore pour de nombreux étudiants entreprenant des recherches de troisième cycle en oncologie et soins palliatifs, dont beaucoup sont maintenant eux-mêmes professeurs et chercheurs en oncologie et soins palliatifs.
En tant que clinicienne-chercheuse, elle a obtenu d'importantes subventions provinciales et nationales en tant que chercheuse principale depuis 1990, tout en maintenant une charge de travail clinique et un programme de formation pour les résidents. Elle a été récipiendaire d'un prix d'excellence en recherche du Collège des médecins de famille du Canada en 2007. Elle a également reçu le Prix d'excellence en enseignement de l'Université Laval - Volume pédagogique, en collaboration avec d'autres collaborateurs, pour l'ouvrage intitulé "Soins infirmiers aux ainés en perte d'autonomie" (2014). Elle a collaboré en tant que co-chercheuse à plus de 65 subventions, totalisant plus de 17 millions de dollars. Parmi celles-ci, elle a participé à deux importants programmes de formation des IRSC regroupant les principaux chercheurs en soins palliatifs et en soins de soutien en oncologie de tout le pays. Ces programmes de formation transdisciplinaires de troisième cycle ont contribué à former une nouvelle génération de chercheurs cliniques en soins palliatifs et en oncologie psychosociale, positionnant le Canada comme un leader mondial dans ces domaines. Elle a également été membre fondatrice du Réseau québécois de recherche en soins palliatifs et de fin de vie (RQSPAL), un pôle central d'expertise provinciale dans le domaine.