Raphaëlle Legrand est professeure de musicologie à l’Université Paris-Sorbonne depuis 2001 (18e section du CNU) après avoir été maîtresse de conférences dans la même discipline à l’Université François-Rabelais de Tours (1991-2001). Membre de l’Institut de Recherche en Musicologie (IReMus, UMR 8223), elle est également directrice adjointe de l’Ecole doctorale V (Concepts et langages) à l’Université Paris-Sorbonne, présidente de l’Association Musique Ancienne en Sorbonne et membre du Conseil de direction de l’Institut Emilie du Châtelet pour le développement et la diffusion de recherches sur les femmes, le sexe et le genre.
Elle a suivi des études de musicologie à l’université Paris-Sorbonne (Paris IV) et d’histoire de la musique au Conservatoire national supérieur de Musique et de Danse de Paris. Elle est titulaire de l’agrégation d’éducation musicale (1989), du certificat d’aptitude (C.A.) aux fonctions de professeur de Culture musicale (1990), d’un doctorat de musicologie (Dardanus de Jean-Philippe Rameau : étude de la première version (1739), dir. Jean-Michel Vaccaro, Université de Tours, 1991) et d’une Habilitation à diriger des recherches (Représentation musicale et musiques représentées aux XVIIe et XVIIIe siècles, garante, Georgie Durosoir, université Paris-Sorbonne, 2000).
Ses travaux portent sur la musique française du XVIIIe siècle, principalement sur l’œuvre lyrique et théorique de Jean-Philippe Rameau, la dramaturgie de l’opéra et de l’opéra-comique, l’écriture musicale des danses, l’analyse musicale « historicisée » (tenant compte de la pensée théorique contemporaine des partitions étudiées), l’esthétique baroque de l’imitation. Elle a fondé en 2002 à l’université Paris-Sorbonne le séminaire du Groupe de Recherche Interdisciplinaire sur la Musique et les Arts du Spectacle (GRIMAS) qu’elle co-dirige actuellement avec Bertrand Porot, professeur de musicologie à l’université de Reims Champagne-Ardenne. Quatre à six séances thématiques sont proposées chaque année, faisant se rencontrer doctorant·es et chercheuses et chercheurs de différentes disciplines autour du spectacle musical, du Moyen Âge à la Révolution. En 2014, elle a organisé à l’université Paris-Sorbonne avec Rémy-Michel Trotier les Ateliers Rameau, dix séances croisant les méthodes d’analyse de la musique de ce compositeur, allant du séminaire à la journée d’études et à la résidence de travail à la Fondation Royaumont.
Elle travaille également sur les musiciennes, principalement sur les chanteuses du XVIIIe siècle (par exemple Justine Favart ou Sophie Arnould, mais aussi sur les chanteurs sous l’angle de la représentation des masculinités), les compositrices d'opéra ainsi que sur les questions de genre (gender) dans l’opéra baroque et ses interprétations actuelles (notamment la concurrence mezzo-soprano/contre-ténor dans le répertoire des castrats) et dans la théorie musicale. Elle est co-fondatrice en 2010 du Cercle de recherche interdisciplinaire sur les Musiciennes (CReIM, www.creim.fr), réseau de recherche sur les femmes et la musique, compositrices, interprètes, amatrices, mécènes qui a organisé, de 2010 à 2018, 14 rencontres scientifiques dont un colloque.