Dominique Verhagen studeerde geneeskunde aan de Universiteit van Amsterdam. Zij volgde haar opleiding tot internist in het Onze Lieve Vrouwe Gasthuis en het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam. Na haar registratie in 1999 besloot zij zich verder te specialiseren in infectieziekten. Inmiddels is Dominique Verhagen al geruime tijd werkzaam als internist-infectioloog. Van 1999 tot 2004 was zij verbonden aan het Academisch Medisch Centrum te Amsterdam waar zij naast haar klinische werk een onderzoek startte naar de behandeling van patiënten met hartklepinfecties (endocarditis). In 2009 promoveerde zij op haar proefschrift 'Clinical and pathophysiological aspects of infective endocarditis'. In dezelfde periode schreef Dominique Verhagen de Nederlandse Richtlijnen voor de behandeling van patiënten met endocarditis. Van 2004 tot 2007 was zij werkzaam als Chef de Clinique op de afdelingen Algemene Interne Geneeskunde en Infectieziekten in het VU medisch centrum.

Sinds 2007 is Dominique Verhagen als internist verbonden aan het Medisch Centrum Jan van Goyen. Zij verdeelt haar werkzaamheden over de Polikliniek Algemene Interne Geneeskunde en het HIV behandelcentrum.

Naast haar werkzaamheden als internist/infectioloog is Dominique Verhagen actief als participerend specialist bij verschillende nationale en internationale wetenschappelijke onderzoeken die zich richten op de behandeling van HIV, AIDS en hepatitis en op de bijwerkingen die zich daarbij voordoen.

Dominique Verhagen is lid van Nederlandse Internisten Vereniging, de Vereniging voor Infectieziekten en de Nederlandse Vereniging van Aids Behandelaren.