Ilona Mažeikienė muziejininkystės srityje dirba nuo 1995 m. Per dvidešimt intensyvios profesinės veiklos metų ji sukaupė įspūdingą dailės paveldo saugojimo, tyrimų, ir sklaidos patirtį, kurią liudija dailėtyrininkės surengtos parodos, išleisti jų katalogai, straipsniuose ir konferencijų pranešimuose išreikštos įžvalgos bei naujos kūrinių interpretacijos. Santūraus, ramaus ir subtilaus būdo kolegės darbai atpažįstami pagal ypatingą reiklumą sau, o jos moralinės nuostatos atsiskleidžia santykyje su eksponatu – dėmesingas, gilus, estetiškas prisilietimas prie kiekvieno dailėtyrininkės akiratin patekusio artefakto pavirsta įsimintinu ir muziejinę vertę įgaunančiu kultūros reiškiniu. Akivaizdu, kad I. Mažeikienė atrado savo pašaukimą – ji, be abejonės, yra tikra muziejininkė.
Kitas svarbus muziejininko profesijai bruožas, charakterizuojantis I. Mažeikienę, yra nuoseklumas. Ji užsibrėžia ilgalaikius tikslus, kuriuos programiškai vykdo. Kultūros aruodus kasmet turiningai papildo jos darbai iš trijų dailėtyrininkės mokslinių ir muziejinių interesų sričių: Vilniaus meno, Lietuvos išeivijos ir Vakarų Europos dailės.
Vilniaus meną I. Mažeikienė tyrinėja nuo studijų Vilniaus dailės akademijoje, kai doktorantūroje rašė disertaciją „Dailės tradicijos Vilniaus Stepono Batoro universiteto dailės fakultete 1919–1939 m.“. Šia tema ji paskelbė ne vieną mokslinį straipsnį, skaitė pranešimus konferencijose, o nuo 2013 m. Vytauto Kasiulio dailės muziejuje vykdo tęstinę parodų ciklo programą „XIX–XX a. Vilniaus menas“, užsibrėžusi kompleksiškai tyrinėti ir viešinti įvairiose institucijose ar sunkiai prieinamose privačiose kolekcijose saugomą vilnianą. Vienas pavyzdžių – surengta paroda „Mykolo Raubos Vilnius“, kurioje pristatyta ryški Vilniaus tarpukario kūrybinė asmenybė, tačiau iki tol dailininko paveldas Lietuvoje buvo žinomas labai fragmentiškai, nes didžioji kūrinių dalis sutelkta Lenkijos muziejuose.
Kita I. Mažeikienės profesinės veiklos kryptis yra tiesiogiai susieta su jos kuruojamu Lietuvos dailės muziejaus Užsienio šalių grafikos rinkiniu. Muziejininkė ne tik sistemingai viešina globojamus eksponatus (Vakarų Europos meistrų grafikos iš Lietuvos dailės muziejaus rinkinių parodos „Dievai ir žmonės. Antikos mitų ir legendų pasaulis“ (2008).