Милена Ангелова още като студентка по история към Югозападния университет Неофит Рилски през първата половина на 1990те години се включва активно в теренни експедиции за събиране на материали за микроисторически изследвания. Докторската ѝ дисертация, посветена на програмата „Образцово село“ (2004), задава една от основните тематични области, в които развива изследователските си интереси – модернизационни проекти, история на социалната работа, социални болести, обществено здраве и обществено подпомагане.
Значими изследвания има в областта на политиките на паметта, на опитите за контролиране и направляване на паметта от комунистическия режим.
С усет към историческия детайл и чувствителност към „гласа“ на пренебрегвани от официалната история групи, М. Ангелова активно участва в разнообразните дейности на Балканското общество за автобиографистика и социално общуване (БОАСО) и обогатява архива-колекция, участва в редица проекти от регионален, национален и международен мащаб („Дигитални архиви“ – научно- информационен комплекс, „Места на споделената памет – дигитална карта на паметници“ - проекти към Фонд "Научин изследвания" (ФНИ)към МОН; „To Come Out of the Shadow” Supporting the Social Integration of People Threatened with Marginalisation Caused by Their Nationality (2011–2013, Програма „Грюндвиг“); “Politics of Memory Cultures of the Russian-Ottoman War 1877-1878: From Divergence to Dialogue“ – проект по 7-ма рамкова програма „Мария Кюри“ (2012-2016, FP7-PEOPLE-2011-IRSES Marie Curie Action "International Research Staff Exchange Scheme"); „Knowledge Exchange and Academic Cultures in the Humanities: Europe and the Black Sea Region, late 18th – 21st Centuries“ (2017-2020, Horizon2020 Marie Skłodowska-Curie RISE (= Research and Innovation Staff Exchange) и др.
Като член и на Мултимедиен център по компютърна архивистика, дигитални архиви и история на местното самоуправление, на Международния университетски семинар за балканистични изследвания и специализации допринася за утвърждаването им като научни и образователни центрове, като дискусионни средища, които чрез множество изложби, лекции, срещи обновяват преподаването по история и задълбочават обществените дебати върху близкото минало.
