Два раза подряд, в 2010 и 2011 годах, Дженсен был номинирован в составе научной группы на Нобелевскую премию за открытие так называемых ядерных рецепторов, которые расположены в клетках и способны улавливать гормоны, витамины и другие вещества. Он внес значимый вклад в теорию и практику борьбы с раком, создав препарат аримидекс.
Начиная с 1947 года, Дженсен приступил в Чикаго к исследованию стероидных гормонов, выделив рецепторы эстрогена и доказав их способность провоцировать рак груди. В 2004 году профессор был удостоен премии Альберта Ласкера, которую часто называют «медицинской нобелевкой».
Ученый предложил гормональный метод борьбы с раком груди, который стал послеоперационной альтернативой химиотерапии. Исследования Дженсена спасли жизнь многим женщинам, в том числе его жене, которая излечилась от рака с помощью гормонального препарата, созданного на основе открытий супруга. В последние годы жизни Дженсен руководил молекулярными исследованиями в медицинском колледже Университета Цинциннати.