Van Elks onderzoek focust zich op de psychologie van religie en religieuze ervaringen en absorptie onder andere door middel van neurowetenschappelijk onderzoek. Hij promoveerde aan de Radboud Universiteit Nijmegen bij het Donders instituut in cognitieve neurowetenschappen. Eerder was hij Marie-Curie post doc aan de Technische Universiteit Lausanne in Zwitserland en gastwetenschapper bij de Stanford Universiteit, dankzij een Fullbright beurs.

Van Elk schreef drie boeken over religie en het brein: Het Baby Brein (2010), De Gelovige Geest (2012) en Extase (2017). Dat laatste boek ging onder andere over zijn bekende experiment met de “God helm” en religieuze ervaringen.

Ook is Van Elk onderdeel van het “uncertainty lab” van de UvA, waar onderzoek gedaan wordt naar oorzaak en gevolg van risico en onzekerheid. Hij studeerde filosofie, biologische psychologie en psychologie van religie aan universiteiten Utrecht, Amsterdam en Nijmegen.