Su obra más conocida fue The Discovery of the Elements, un extenso estudio histórico que describía cómo fueron identificados y aislados los distintos elementos químicos a lo largo de los siglos. En este trabajo analizó descubrimientos relacionados con metales, gases, halógenos, elementos radiactivos, técnicas de análisis químico, procesos de aislamiento, métodos de purificación, experimentos de electrólisis, estudios de combustión, avances en espectroscopia y el desarrollo de la tabla periódica. Gracias a su investigación, generaciones de estudiantes y científicos pudieron comprender que el conocimiento químico surgió mediante un proceso gradual de observación, experimentación y corrección de errores.
Además de su labor como historiadora, Mary Elvira Weeks promovió la enseñanza rigurosa de la ciencia y el reconocimiento de las contribuciones realizadas por numerosos investigadores a lo largo de la historia. Sus escritos ayudaron a contextualizar conceptos fundamentales como átomo, molécula, elemento, compuesto, reacción química, masa atómica, número atómico, radioactividad, enlace químico y estructura de la materia. Falleció en 1977, dejando un legado duradero en la historia de la química y en la preservación de la memoria científica.