Françoise Denoyelle est historienne. Spécialiste de la photographie, elle a publié plusieurs ouvrages dont Studio Harcourt (1992), François Kollar. Le choix de l'esthétique , (1995), La Lumière de Paris 1919-1939 , (1997), La photographie d'actualité et de propagande sous le régime de Vichy (2003), Harcourt 1934-2009 , (2009), La Dynastie des Terraz (2010), Le Siècle de Willy Ronis (2012), Boris Lipnitzki le Magnifique (2013), La Vie mène la danse , texte de Germaine Krull établi et annoté par Françoise Denoyelle (2015), Jean Marquis (2016).

En 1983, elle expose Raoul Hausman et les photographes de L'École de Paris puis elle réalise « Capa connu et inconnu » (2004) et « La Photographie humaniste » (2006) en collaboration avec les conservatrices de la BNF, plus récemment : « Le Front populaire en photographie », Hôtel de ville de Paris (2016).