В 1921 году Зинаида Виссарионовна окончила медицинский факультет Донского университета и осталась работать ассистентом на кафедре микробиологии. В 1922 на Дону вспыхнула эпидемия холеры, и Ермольеву назначили заведующей отделением бактериологического института. Исследуя пути заражения, она сумела выделить из водопроводной воды холероподобные вибрионы.
В 1925 — Зинаида Виссарионовна переехала в Москву и начала работу в Московском биохимическом институте имени А. Н. Баха. Она возглавила отдел биохимии микробов и продолжила научные эксперименты. Благодаря успешной работе Ермольева быстро из перспективного учёного-биолога стала одним из ведущих специалистов. Позднее её назначили руководителем отдела биохимии микробов Биохимического института, который в 1934 году вошёл в состав Всесоюзного института экспериментальной медицины (ВИЭМ).
Когда в 1939 году в Афганистане вспыхнула холера, Зинаида Виссарионовна с группой учёных-медиков выехала в Среднюю Азию. Для предотвращения распространения инфекции через границу в профилактических целях именно здесь был впервые применён созданный ею незадолго до того препарат холерного бактериофага. За эту разработку Ермольевой было присвоено звание профессора.
В 1942 году она была направлена в осаждённый Сталинград, где в немецких войсках началась эпидемия холеры. Чтобы предотвратить распространение болезни среди жителей города и советских военных, Ермольева развернула производство бактериофага — 50 000 человек ежедневно получали этот спасительный препарат. Несмотря на осаду города, сложнейшее микробиологическое производство было налажено.
Наблюдая за ранеными, Зинаида Виссарионовна видела, что многие из них умирают не от ран, а от заражения крови. Она понимала, что во что бы то ни стало нужно найти средство для спасения раненых. Обращаясь к наработкам Флеминга и других учёных, в 1942 году ей удалось получить пенициллин из отечественного сырья, но главное — наладить промышленное производство первого отечественного антибиотика.
Зинаида Виссарионовна достойно представляла нашу страну во Всемирной организации здравоохранения в Женеве. Активно участвовала в работе I Всемирного женского конгресса в Париже, выступала на научных конференциях в Праге и Оттаве, Будапеште и Милане.
— Ирина начинала карьеру в 1997 г. менеджером отдела франчайзинга в компании Allied Domecq Baskin-Robbins. Потом в качестве бренд-менеджера и маркетолога участвовала в запуске и развитии брендов IKEA, Oral-B, Venus в России.
— В 2004 г. — возглавила дирекцию по маркетингу парфюмерно-косметической компании «РОСТ XXI», которая занималась запуском и адаптацией в России брендов Silver, Cleanic, Hayat (Bingo), ARKO, DURU, FAX, Bourjois и других.
С 2015 г. — Ирина возглавляет компанию ESTILAB, которая разрабатывает и производит косметику для лица и тела под брендами ICON SKIN и DECODE.