Céline Lévesque est professeure à l’Université d’Ottawa depuis bientôt vingt-quatre ans, où elle a occupé le poste de doyenne de la Faculté de droit, Section de droit civil, de 2014 à 2019. C’est une spécialiste du droit international économique, en particulier du droit international des investissements. Céline a été professeure invitée à l’Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne et à l’Université Xi’an Jiaotong, en Chine. Elle a aussi donné des cours et des conférences dans une douzaine de pays. De 2019 à 2021, elle était la présidente du Conseil canadien de droit international (CCDI).
La professeure Lévesque agit aussi à titre d’arbitre dans des affaires entre investisseurs et États (comme présidente et co-arbitre). En juillet 2020, elle a été désignée pour faire partie de la liste des trente membres de groupes spéciaux pour le règlement des différends au titre du chapitre 31 de l’Accord Canada–États-Unis–Mexique (ACEUM). De plus, sa désignation à la liste des membres des groupes spéciaux créés en vertu du chapitre 19 de l’ALENA, datant de 2018, demeure effective pour ce qui est du chapitre 10 (recours commerciaux) de l’ACEUM.
En 2008–2009, Céline a occupé le poste d’universitaire en résidence au ministère des Affaires étrangères et du Commerce international à Ottawa. Au sein de la Direction générale du droit commercial international, elle a participé à des affaires traitées en vertu du chapitre 11 de l'ALENA et à la négociation de traités bilatéraux portant sur l'investissement.
En début de carrière, Céline a travaillé à la Banque mondiale, à Washington, DC, au sein d’un groupe spécialisé dans la participation du secteur privé aux infrastructures des pays en développement (de 1995 à 1998). Elle a participé à des projets liés à l’eau et à l’énergie, notamment en Afrique de l’Ouest, ainsi qu’à des missions en Côte d’Ivoire, en Guinée (Conakry), en Mauritanie et au Sénégal.