Stanislas Dehaene az École normale supérieure egykori diákja, kognitív pszichológiából doktorált. 2005 szeptemberében kinevezték a Collège de France professzorává, az újonnan létrehozott Kísérleti Kognitív Pszichológia tanszékre, miután közel tíz évig az Inserm kutatási igazgatója volt. Kutatásainak célja az emberi agy legalapvetőbb műveleteinek - olvasás, számolás, gondolkodás, tudatosság - agyi alapjainak feltárása. Munkásságát számos díjjal és ösztöndíjjal jutalmazták, többek között a Fondation de France Louis D. díjával, a Fondation Ipsen Jean-Louis Signoret díjával és az amerikai McDonnell Alapítvány centenáriumi ösztöndíjával.

Stanislas Dehaene a matematikai műveletek agyi alapjainak elismert szakértője, és ezen a területen úttörő munkát végzett. Új pszichológiai teszteket dolgozott ki a számolás és a számok megértése terén, és ezeket alkalmazta agykárosodott, számolási zavarokkal küzdő betegeknél.