Doisy az Illinoisi Egyetemen szerzett diplomát, majd a Harvard Egyetemen doktori fokozatot (1920). St. Louisban (Missouri állam) a Washington Egyetem orvostudományi karán (1919-23), később a St. Louis-i Egyetemen oktatott (1923-65; nyugalmazott professzorként 1965-86). Éveken át dolgozott Edgar Allen embriológussal; olyan mintaelemző módszereket fejlesztettek ki, amelyek megkönnyítették a nemi hormonokkal kapcsolatos kutatásokat. Annak a munkának elismeréseképpen, amelyet Doisy a vitaminok, antibiotikumok, hormonok, valamint a vér kémhatását kiegyenlítő rendszerek terén végzett, a St. Louis-i Egyetem 1955-ben róla nevezte el biokémiai tanszékét.
Tudományos folyóiratokban megjelent közleményei mellett könyveket is írt, többek között társszerzője volt a Sex Hormones (Nemi hormonok; 1936) és a Sex and Internal Secretions (A nemi működés és a belső elválasztású hatóanyagok; 1939) c. műveknek.