Pirjo Kristiina Virtasen tutkimushankkeet ovat käsitelleet muun muassa alkuperäiskansojen ympäristöfilosofioita, alkuperäiskansapolitiikkaa, alkuperäiskansojen nuoruutta, paikallista historiatietoisuutta sekä toimimista uusissa ympäristöissä. Häntä kiinnostaa erilaisten kulttuuristen käsitteiden käyttö, kuten käsitykset tiedosta ja ajallisuudesta, todellisuuden ja sosiaalisten tilojen tuottaminen sekä digiteknologian arkipäiväistyminen. Hän on työskennellyt yhdessä myös taiteilijoiden ja useiden kansalaisjärjestöjen kanssa.

Syksyllä 2015 alkava Alkuperäiskansatutkimus-ohjelma on Virtasen, Irja Seurujärvi-Karin, Lea Kantosen sekä useiden muiden kollegojen pitkäaikaisen työn tulos. Pilottiopintokokonaisuudessa opiskellaan monikielisyyttä, ympäristöfilosofioita, alkuperäiskansapolitiikka, alkuperäiskansojen taiteita, historiaa ja valtasuhteita. Monitieteinen ohjelma tarjoaa tietoa erilaisista oppimismenetelmistä ja opettaa jäsentämään todellisuutta kokonaisvaltaisesti erityisesti alkuperäiskansojen ekologisen tiedon ja ihmisoikeuksien kautta.