W 1998 roku uzyskała w Instytucie Organizacji i Zarządzania w Przemyśle "Orgmasz" w Warszawie stopień naukowy doktora habilitowanego nauk ekonomicznych w zakresie nauk o zarządzaniu na podstawie pracy pt. Metodyka budowy efektywnego portfela projektów inwestycyjnych. W 2000 roku awansowano ją na stanowisko profesora nadzwyczajnego w Politechnice Wrocławskiej. W 2003 roku objęła kierownictwo w Zakładzie Zarządzania Finansami na Wydziale Informatyki i Zarządzania (do 2014 roku). Do 2017 roku pracowała jako profesor nadzwyczajny w Katedrze Systemów Zarządzania na tym samym wydziale.
Poza Politechniką Wrocławską w 2001 roku zaangażowała się w rozwój Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Nysie, zostając pierwszym dyrektorem tamtejszego Instytutu Finansów. Funkcję tę pełniła do 2008, kiedy objęła stanowisko rektora nyskiej uczelni, które zajmowała przez dwie kadencje do 2016.
Zainteresowania naukowe, badawcze i dydaktyczne Zofii Wilimowskiej koncentrują się na nowoczesnych metodach zarządzania, szczególnie zarządzania systemami wytwórczymi typu High Technology oraz zarządzaniu finansami – podejmowaniu decyzji inwestycyjnych i finansowych.