Este cadru didactic și cea mai mare parte din carieră și-a dedicat-o mediului academic, activând din 1997 până în prezent la Facultatea de Drept a Universității de Stat din Moldova (USM).

În perioada 2008-2010 a fost șefa Direcției Tratate și Integrare Europeană a Ministerului Justiției. În 2015 revine iarăși la Ministerul Justiției, unde ocupă pentru câteva luni funcția de șefă a cabinetului ministrului.

În 2017, Belei este numită secretară de stat la Ministerul Educației, Culturii și Cercetării printr-o hotărâre de guvern, semnată de premierul de atunci, democratul Pavel Filip.

În iunie 2019, odată cu venirea Maiei Sandu în fruntea Guvernului, Belei este reconfirmată în poziția de secretară de stat din cadrul aceleiași instituții. În noiembrie 2019, imediat ce alianța dintre Partidul Socialiștilor din Republica Moldova (PSRM) și Blocul ACUM s-a încheiat, Belei a fost eliberată din funcției, în baza cererii de demisie. Dispoziția de eliberare din funcție a fost semnată de noul prim-ministru Ion Chicu.

În martie 2020, Elena Belei este numită de Legislativ în funcția denumită de către Parlament în calitate de membră a Consiliului Superior al Magistraturii, pentru un mandat de patru ani. Candidatura ei a fost votată de majoritatea parlamentară formată din PSRM și Partidul Democrat din Moldova.