Το 1958, σε ηλικία 25 ετών, η Τρουτ αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο της Μόσχας και αμέσως ανταποκρίθηκε στην πρόσκληση του γενετιστή Ντμίτρι Μπελιάεφ να τεθεί επικεφαλής ενός πειράματος εξημέρωσης αλεπούδων (στενών συγγενών των σκυλιών), ώστε να κατανοηθούν καλύτερα η διαδικασία εξημέρωσης και οι εξελικτικές διαδικασίες που σχετίζονται με αυτή. Επί 66 χρόνια αφιέρωσε τη ζωή της σε αυτό το πείραμα.
Η ριζοσπαστική ιδέα που ο Μπελιάεφ (πέθανε το 1985) και η Τρουτ βάλθηκαν να διερευνήσουν ήταν ότι το σύνδρομο της εξημέρωσης, δηλαδή το φαινόμενο όπου τα εξημερωμένα είδη μοιράζονται κάποια κοινά χαρακτηριστικά, όπως τα πεσμένα αυτιά, η καμπυλωτή ουρά, τα νεανικά χαρακτηριστικά στο πρόσωπο και στο σώμα και η διάστικτη γούνα, ήταν αποτέλεσμα της διασταύρωσης από τους προγόνους μας, των πιο ήρεμων και φιλικών ζώων, στα πρώτα στάδια της εξημέρωσης. Υπέθεσαν ότι όλα τα χαρακτηριστικά του συνδρόμου εξημέρωσης συνδέονται με γονίδια που σχετίζονται με τον ήρεμο χαρακτήρα του ζώου και την τάση του να δείχνει φιλική συμπεριφορά προς τους ανθρώπους. Η Τρουτ δοκίμαζε τις αλεπούδες παρατηρώντας πώς αντιδρούσαν όταν πλησίαζε το κλουβί τους, άνοιγε την πόρτα και έβαζε στο εσωτερικό το χέρι της, καλυμμένο με ένα μακρύ και χοντρό γάντι. Οι πιο φιλικές και ήρεμες επιλέγονταν για τη δημιουργία της νέας γενιάς. Το πειραματικό πρωτόκολλο τροποποιήθηκε ελαφρώς στην πορεία, αλλά η ουσία του παρέμεινε η ίδια. Στο πέρασμα των δεκαετιών αποδείχθηκε ότι ο Μπελιάεφ και η Τρουτ είχαν κάνει σωστές υποθέσεις.
Σε κάποια φάση του πειράματος (στη 15η γενιά) η Τρουτ δοκίμασε αν μια πολύ φιλική αλεπού, η Πουσίνκα, μπορούσε να ζήσει μαζί της στο σπίτι, όπως θα έκανε ένας σκύλος. Πράγματι, η Πουσίνκα όχι μόνο έζησε μαζί της αλλά έβγαιναν και βόλτα με αυτήν και τα αλεπουδάκια της, ενώ το βράδυ από μόνη της κούρνιαζε πάνω στο κρεβάτι της Τρουτ. Η Τρουτ δούλεψε συνολικά 23.000 μέρες σε αυτό το πείραμα. Ακόμα και μετά τη διάλυση της Σοβιετικής Ενωσης το 1991, όταν η ρωσική αστική κυβέρνηση έπαψε να χρηματοδοτεί πολλές επιστημονικές έρευνες, η Τρουτ και οι συνάδελφοί της δεν επέτρεψαν να τερματιστεί το πείραμα. Εκαναν έρανο στους διερχόμενους οδηγούς και η Τρουτ δημοσίευσε άρθρο σε αμερικανικό περιοδικό που γνωστοποίησε ευρύτερα το πείραμα, φέρνοντας κάποια χρηματοδότηση ώστε να μπορέσει να συνεχίσει να τρέφει τις αλεπούδες της και να συνεχιστεί η έρευνα. Οταν πριν 10 χρόνια ρωτήθηκε για το μέλλον, είπε: «Κάποια μέρα θα πεθάνω, αλλά θέλω οι αλεπούδες μου να ζήσουν για πάντα».