Ellis a travaillé aux Bell Labs de 1969 à 1972 sur la théorie des probabilités appliquée à la théorie de l’informatique. En 1972, il est devenu professeur adjoint et membre fondateur du département d’informatique de l’Université du Colorado à Boulder pour travailler sur la recherche sur les systèmes d’exploitation.
Ellis a accepté un poste trois ans plus tard en tant que professeur adjoint à l’EECS au MIT pour travailler sur la recherche liée à ARPANET. Il a quitté le MIT après un an pour commencer à travailler à Xerox PARC et à l’Université de Stanford. Ellis est resté à Xerox PARC et à l’Université de Stanford pendant près d’une décennie. Pendant son séjour là-bas, il a travaillé sur l’interface graphique basée sur des icônes, les langages de programmation orientés objet et les systèmes de groupware. « Il faisait partie de l’équipe de sociologues, psychologues et informaticiens qui ont travaillé sur Alto, le premier ordinateur personnel (PC) au monde et ses interfaces et logiciels associés. Beaucoup de ces innovations des années 1970 dont Ellis faisait partie ont ensuite été largement commercialisées, par exemple dans l’ordinateur Lisa d’Apple et le logiciel MS-DOS de Microsoft. Au PARC, Ellis a dirigé le groupe de recherche Office, qui a développé le premier système office à utiliser des icônes et Ethernet pour collaborer à distance. »
Au milieu des années 1980, Ellis a dirigé le groupe de recherche sur les logiciels de groupe à la Microelectronics and Computer Technology Corporation (MCC). Au MCC, il a dirigé les efforts d’édition collaborative en temps réel et a été un pionnier dans le domaine de la transformation opérationnelle. Au début des années 1990, Ellis quitte MCC pour devenir l’architecte en chef du produit FlowPath workflow de Bull S.A. en France.
En 1992, Ellis est retourné à l’Université du Colorado à Boulder en tant que professeur titulaire au département d’informatique. Là, il a poursuivi son travail sur les logiciels de groupe, en particulier les systèmes de flux de travail à grande échelle de nouvelle génération et les systèmes de support de réunion médiés par des agents. En 2009, il est devenu professeur émérite à l’Université, où il a insisté pour enseigner périodiquement un cours d’introduction à l’informatique pour « encourager les étudiants de toutes les ethnies à élargir leurs horizons. » Pour offrir aux étudiants d’autres possibilités de poursuivre des études en sciences et en génie, Ellis » a aidé à établir le programme d’été de 10 semaines d’Accès multiculturel à la formation en recherche (SMART) à l’université. »
En 2013, Ellis a remporté une bourse Fulbright pour enseigner et effectuer des recherches au département d’informatique de l’Université Ashesi. Chez Ashesi, ses intérêts de recherche étaient le développement de systèmes informatiques pour simuler des formes alternatives de gouvernement pour les pays en développement.