Eddigi tudományos pályafutása során Gergely különböző biológiai területeket átfogó kérdések vizsgálatához dolgozott ki kvantitatív modelleket. Biológiai fizika területén szerzett PhD fokozata óta legjelentősebb hozzájárulásai közé tartozik a genomi evolúció valószínűségi modelljeinek kidolgozása és alkalmazása, amelyek lehetővé tették a korábban kihasználatlan filogenetikai információk kiaknázását genom-szintű adathalmazokból, valamint újabban a szomatikus evolúció analitikus modelljeinek és sztochasztikus szimulációinak fejlesztése.

Szöllősi professzor korábban a Magyar Tudományos Akadémia „Lendület” Evolúciós Genomikai Kutatócsoportját, valamint az ERC által finanszírozott „GENECLOCKS” kutatócsoportot vezette, amelynek az ELTE Fizikai Intézete adott otthont Budapesten. Ezt megelőzően, 2013 júliusáig Marie Curie-ösztöndíjas kutató volt Lyonban, az LBBE intézetben.

Jelenleg az OIST-en a Model-Based Evolutionary Genomics Unit vezetője.

Publikációit megtalálhatja a Google Scholar oldalán.