Автор нескольких литературоведческих книг и нескольких десятков статей. Занималась переводами. Член Союза журналистов СССР.

Замужем за известным диссидентом, писателем Феликсом Световым. Их дочь - Зоя Светова - сейчас является известным журналистом, много пишущим на темы прав и свобод человека в России.

В 1966 году поэт Булат Окуджава посвятил Зое Крахмальников изумительную и пронзительную песню - "Прощание с новогодней елкой".

После защиты в 1967 диссертации ("Творчество Ааду Хинта") Зоя Крахмальникова работала научным сотрудником в Институте социологии АН СССР.

В 1971 пришла к православию, за что была в 1974 уволена с работы и лишена возможности печататься в СССР, пишет о Зое Крахмальниковой "Хронос".

С 1971 года Крахмальникова занималась религиозной деятельностью, написала несколько книг и статей, распространявшихся в самиздате и тамиздате (в журналах "Грани" и "Вестник РХД"). Основной ее темой были проблемы религиозного возрождения в России.

В 1976 году Зоя Крахмальникова стала выпускать самиздатский машинописный сборник "Надежда (Христианское чтение)". Сборник выпускался открыто, имя редактора-составителя стояло на обложке.

"Надежда" продолжала традиции дореволюционного церковного журнала, название которого стало ее подзаголовком.

Крахмальникова собирала для "Надежды" неизвестные в СССР тексты: сочинения Святых Отцов, пастырские послания и поучения православных подвижников, свидетельства новомучеников РПЦ (письма из ссылки священников и епископов), современные работы по православному богословию. В сборнике публиковались "пастырские беседы" священника, диссидента Дмитрия Дудко. Крахмальникова печатала в "Надежде" и свои статьи о православной культуре. Со временем сборник стал переиздаваться на Западе в издательстве "Посев" и распространяться в СССР в типографском виде.

Зоя Крахмальникова была арестована 4 августа 1982 года после выхода десяти номеров. После ее ареста выпуск "Надежды" осуществлялся анонимно.

Зое Крахмальниковой вменялось в вину составление сборника и передача его на Запад, написание религиозных статей, написание или подписание писем в защиту Татьяны Великановой и Дмитрия Дудко, распространение книги Дудко "О нашем уповании".

Зоя Крахмальникова виновной себя не признала. 1 апреля 1983 года Московским городским судом она была приговорена по ст. 70 ч. 1 УК РСФСР к одному году заключения и пяти годам ссылки. С учетом времени, отбытого в тюрьме во время следствия, она была почти сразу отправлена в ссылку в Горно-Алтайскую область.

Зоя Крахмальникова была освобождена в июне 1987 года в рамках горбачевской кампании по помилованию политзаключенных.

С конца 1980-х Крахмальникова печатала в различных периодических изданиях статьи о современном положении РПЦ. Цикл ее работ "Горькие плоды сладкого плена" (о взаимоотношениях РПЦ МП и советского государства) был опубликован в 1988—1990 в Канаде, Америке и Австралии. Зоя Крахмальникова придерживалась стойкого мнения о необходимости покаяния высших иерархов РПЦ МП перед народом.

В 1994 году Крахмальникова стала составителем и одним из авторов сборника "Русская идея и евреи. Роковой спор. Христианство, антисемитизм, национализм". В 1995 вышла ее книга "Слушай, тюрьма!", куда вошли "Лефортовские записки" и "Письма из ссылки". В книге описаны переживания верующего человека, попавшего в тюрьму за свои религиозные взгляды и рассматривающего свое заключение как крестный путь.