נעמי כהן -צנטנר היא מרצה בחוג למוזיקה באוניברסיטת בר אילן. בעבר הייתה ראש תכנית M.A במוזיקה יהודית במכון שכטר למדעי היהדות. עבודת הדוקטורט שלה מהמחלקה למוזיקולוגיה באוניברסיטה העברית התמקדה בזמירות שבת בקרב דתיים-ציונים אשכנזים בישראל: ""תמורות במורשת האשכנזית במרחב הביתי: שירת זמירות שבת בציבור הדתי־לאומי בישראל".
בשנים 2015–2017 קיבלה מלגת פוסט־דוקטורט להתמחות בקבוצת האייקור (I-CORE תוכנית מרכזי המצוינות בישראל) "דעת המקום לחקר תרבויות של מקום בתרבות היהודית המודרנית.
בשנים 2016–2021, שימשה ד"ר כהן צנטנר מרצה וראש המסלול לתואר שני במוזיקה יהודית במכון שכטר למדעי היהדות; ובשנת 2019 היתה חוקרת אורחת במרכז לחקר מדעי היהדות באוניברסיטת אוקספורד בפרויקט מחקר בנושא "המוזיקה היהודית בעת המודרנית המוקדמת".
נושא המחקר הנוכחי שלה, שעליו זכתה ד"ר כהן צנטנר במענק הקרן המדע הלאומית (ISF) עם ד"ר אביגיל ווּד מאוניברסיטת חיפה, הוא "קול רוחני: משלך פרקטיקות מוזיקליות חדשות בקרב נשים דתיות בישראל".