Con solo 22 años ganó unas oposiciones y se incorporó al laboratorio del Instituto Español de Oceanografía, convirtiéndose en la primera científica de la historia de la institución. Tras finalizar la Guerra, el bando nacional ordenó a Jimena regresar a Madrid y comparecer ante el Ministerio de Marina, que comenzó a investigarla. En octubre de 1940 le comunicaron su cese definitivo al considerarla «de ideas izquierdistas", A partir de ese momento consiguió sobrevivir impartiendo clases particulares en una academia privada y cuidando de su madre.