В 1994 г. защитила кандидатскую диссертацию «Реакция нейронов коры головного мозга на комбинированные действия импульсного электромагнитного поля и длительной гипокинезии»
В 2001 г. защитила докторскую диссертацию «Комплексное лечение больных с последствиями нарушения мозгового кровообращения в позднем восстановительном периоде».
В 2005 г. присвоено учёное звание «профессор».
Автор более 250 научных работ, среди которых 5 монографий, 20 руководств для врачей и 25 методических пособий для студентов и врачей, 5 методических рекомендаций, утверждённых МЗ РФ.
Путилина М.В. является соавтором изобретения «Способ коррекции остаточных явлений после перенесённого нарушения мозгового кровообращения в восстановительном периоде». Имеет два авторских свидетельства по импульсной электромагнитотерапии и лазеротерапии как методов коррекции начальных проявлений нарушения мозгового кровообращения, два рационализаторских предложения по оптимизации лечения пациентов с соматической патологией в стационарных условиях.
Под руководством Путилиной М.В. защищены 4 кандидатские диссертации, 2 готовятся к защите.
Является членом редколлегии научно-рецензируемого журнала «Медицинский алфавит», серия «Неврология и психиатрия».