Talbot recibió una licenciatura en Estudios Clásicos del Radcliffe College. Completó su maestría y doctorado (1970) en Historia bizantina y otomana en la Universidad de Columbia. Su tesis doctoral se tituló The correspondence of Athanasius, patriarch of Constantinople (1289–1293; 1303–1309) with the emperor Andronicus II (dos volúmenes).^[4]​ Su supervisor de doctorado fue Ihor Ševčenko.^[5]​ Talbot enseñó en varias universidades de Ohio, además de ser investigadora junior de estudios bizantinos (1966-1968) en Dumbarton Oaks.^[6]​ Fue investigadora senior de estudios bizantinos (1978-1983) en Dumbarton Oaks y asociada senior visitante de investigación en estudios bizantinos (1991-1992). Fue asesora del Proyecto Hagiográfico (1992-1997) y asesora de publicaciones bizantinas (1996-1997). De 1997 a 2009, fue directora de estudios bizantinos y editora de Dumbarton Oaks Papers.^[3]​ Fue investigadora sénior (ex officio) de Estudios Bizantinos (1997-2008).^[7]​ Fue editora ejecutiva del Oxford Dictionary of Byzantium, publicado en 1991.^[2]​^[3]​

La erudición de Talbot influyó profundamente en el campo de los estudios bizantinos en América y Europa.^[2]​ Es autora de cuatro libros, editora o coeditora de otros cuatro y autora de más de setenta artículos.^[8]​ Fue presidenta de la Academia Medieval de América entre 2011 y 2012.^[9]​

En 2010, Talbot fue elegida miembro de la Academia Medieval de América.^[10]​ En 2012, Talbot recibió un Festschrift, Byzantine Religious Culture: Studies in Honor of Alice-Mary Talbot, publicado por Brill. Este incluyó veinticinco contribuciones y fue editado por Denis Sullivan, Elizabeth A. Fisher y Stratis Papaioannou. Talbot recibió un doctorado honorario de la Universidad de Saint Andrews en 2015.^[11]​ En su discurso de laureado, Tim Greenwood comentó sobre Talbot que «en una carrera que abarca más de cincuenta años, ha transformado profundamente el estudio de la cultura religiosa en el mundo de Bizancio, tanto a través de su propia producción académica como de su apoyo desinteresado a los demás».^[6]​

• (edited, translated and commentary by Mary-Alice Talbot) The Correspondence of Athanasius I, Patriarch of Constantinople: Letters to the Emperor Andronicus II, members of the imperial family, and officials (Washington, D.C.: Dumbarton Oaks Center for Byzantine Studies, 1975)
• Faith Healing in Late Byzantium: The Posthumous Miracles of the Patriarch Athanasios I of Constantinople by Theoktistos the Stoudite (Brookline, Mass.: Hellenic College Press, 1983)
• Women and Religious Life in Byzantium (Aldershot: Ashgate, 2001)
• (translated with Scott Fitzgerald Johnson) Miracle Tales from Byzantium, Dumbarton Oaks Medieval Library 12 (Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 2012)
• (Denis F Sullivan; Alice-Mary Talbot; George T. Dennis) The History of Leo the Deacon: Byzantine Military Expansion in the Tenth Century (Washington, D.C.: Dumbarton Oaks Research Library, 2017)

• (edited with Alexander Kazhdan, et al.) Executive Editor of Oxford Dictionary of Byzantium, 3 vols. (New York, 1991)
• Holy Women of Byzantium: Ten Saints' Lives in English Translation (Washington D.C, 1996)
• Byzantine Defenders of Images: Eight Saints' Lives in English Translation (Washington D.C, 1998)
• (edited with Arietta Papaconstantinou) Becoming Byzantine: Children and Childhood in Byzantium (Washington, D.C.: Dumbarton Oaks Research Library and Collection, 2009)
• (edited with Richard P. H. Greenfield) Holy Men of Mount Athos, Dumbarton Oaks Medieval Library 40 (Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 2016)