Sabancı Üniversitesi Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi'nde Doçent olarak çalışmaktadır. 2009 yılında Bilkent Üniversitesi'nden doktorasını alan Dr. Kaya, sonrasında Fransa'da CERFACS'ta paralel hesaplama alanında araştırmacı olarak çalıştı. 2011'de Ohio Eyalet Üniversitesi Yüksek Başarımlı Hesaplama Laboratuvarı'na katıldı ve 2013'te Biyomedikal Enformatik Bölümü'nde Dr. Öğretim Üyesi oldu. 2014'ten beri Sabancı Üniversitesi'nde görev yapan Dr. Kaya, 2022 yılından beri Sabancı Üniversitesi Veri Analitiği ve Araştırma ve Uygulama Merkezi’nin de direktörlüğünü yapmaktadır.