У 1968 годзе паступіла ў аспірантуру Інстытута мастацтвазнаўства, этнаграфіі і фальклору Акадэміі навук БССР. З 1970 па 1994 год працавала ў аддзеле фалькларыстыкі. У 1974 годзе абараніла кандыдацкую дысертацыю, прысвечаную беларускай народнай баладзе.

Галоўным напрамкам яе навуковай дзейнасці стала даследаванне беларускай народнай балады. Лія Салавей сабрала і сістэматызавала сотні балад бытавога і міфалагічнага зместу, якія склалі два тамы «Беларускай народнай творчасці» - «Балады» (1977–1978). На аснове гэтых даследаванняў у 1978 годзе выйшла манаграфія «Беларуская народная балада». Яна даследавала сюжэты беларускай балады ў агульнаславянскім кантэксце, выявіла архаічныя сюжэты і мясцовыя варыянты жанру.

Лія Мацвееўна таксама ўдзельнічала ва ўкладанні тамоў «Веснавыя песні» (1979) і «Валачобныя песні» (1980), даследавала абрадавую гульню «Жаніцьба Цярэшкі» і вербальную магію беларусаў.

Значнае месца ў яе дзейнасці займала збіральніцкая праца. Падчас экспедыцый яна запісвала фальклор і збірала ўзоры беларускага народнага ткацтва. Яна таксама стала адной з аўтараў прац па беларускай міфалогіі і духоўнай культуры.

Асобным напрамкам яе працы быў пераклад этнаграфічнай спадчыны. Разам з Уладзімірам Васілевічам яна пераклала на беларускую мову даследаванне Часлава Пяткевіча «Рэчыцкае Палессе» (2004), а ў 2014 годзе - працу Казіміра Машынскага «Усходняе Палессе».

У 1986 годзе Лія Салавей разам з іншымі ўдзельнікамі падрыхтоўкі шматтомнага выдання «Беларуская народная творчасць» была ўдастоена Дзяржаўнай прэміі БССР.

Лія Мацвееўна Салавей унесла значны ўклад у вывучэнне беларускай фальклорнай, міфалагічнай і этнаграфічнай спадчыны, а яе навуковая і перакладчыцкая дзейнасць стала важнай часткай захавання беларускай культурнай памяці.