Sebastián Díaz tiene experiencia en investigación en temáticas relacionadas con seguridad ciudadana y convivencia, dinámicas del conflicto armado, análisis regionales, diagnósticos territoriales, y aplicación de modelos de monitoreo y mitigación de riesgos sociopolíticos.

Actualmente investiga usos de cartografía en ciencias sociales y coordina el grupo Razón Cartográfica, red de historia de las geografías y cartografías de Colombia.