Chargée d’études à l’INSERM de 1989 à 1991, Nathalie Beltzer soutient une thèse de doctorat en sciences économiques sur « Usage des modalités de l’utilité espérée et l’utilité non espérée en Economie de la santé – une application au SIDA » en 1996. Parallèlement à cette thèse elle enseigne, notamment en économie de la santé (Université Paris-Sud, université Paris II, CHS Ville EVRARD et CHS Maison Blanche) et participe à divers groupes de travail (analyse du comportement sexuel en France, KABP France, European community concerted action on sexual behaviour and risks of HIV infection). Elle est également chercheuse à l’INSERM (épidémiologie et sciences sociales appliquées à l’innovation médicale) et au Center for AIDS Prevention Studies à l’université de San Francisco.
En 1998 Nathalie travaille à l’ORS Île-de-France sur les thématiques des comportements à risque (VIH, contraception, IST), la santé des femmes, les inégalités sociales de santé, KABP (Connaissances, Attitudes, Croyances et comportements de la population face au VIH-SIDA), enquête sur la sexualité en France, évaluation des programmes des programmes régionaux et de politiques de prévention… Elle en assure l’intérim de la direction en 2011.
En 2014, elle quitte l’ORS pour Santé publique France en tant que responsable d’unité à la direction des maladies non transmissibles et des traumatismes, elle y supervise : l’unité santé mentale, cancer et maladies neurodégénératives (2014-18), l’unité Populations, Pathologies et Traumatismes (2018-20), l’unité avancer en âge, Maladies neurodégénératives, traumatismes et Fardeau (2020-23).
Nathalie Beltzer a pris ses fonctions de directrice de l’Observatoire régional de santé début novembre.