Zuvor war sie als Senior Projektleiterin im Bereich „Wissenschaft und Forschung“ der Robert Bosch Stiftung tätig. Dort verantwortete sie u.a. die Förderung von Nachhaltigkeitsforschung und Stiftungsprofessuren sowie Formate zur Unterstützung von Wissenschaftsjournalismus.
Ihre berufliche Laufbahn begann sie im Auswärtigen Amt. Sie lebte und arbeitete mehrere Jahre in Russland und Polen.
Anna Müller-Trimbusch studierte Wirtschaftswissenschaften und osteuropäische Sprachen an der Universität Passau und an der Katholischen Universität Lublin/Polen.