Sonja Hagemanns navn vil for alltid være knyttet til utviklingen av barnelitteratur som fag og forskningsfelt i Norge. Gjennom sentrale tillitsverv innen biblioteksektoren, gjennom 25 års virke som barnebokkritiker i dagspressen – og fremfor alt gjennom sin pionerinnsats med historieverket Barnelitteratur i Norge – etablerte hun grunnlag for vurdering og premisser for kritikk som ble normdannende.
Sonja Hagemann vokste opp i Kristiania, der hun tok eksamen i statsøkonomi ved universitetet 1919. En tidlig interesse for billedkunst førte til at Kobberstikksamlingen ved Nasjonalgalleriet ble hennes første arbeidsplass. Senere arbeidet hun blant annet som sekretær ved Statens prisdirektorat, inntil hun giftet seg 1925. Veien til barnebokfeltet gikk gjennom frivillig arbeid med folkeopplysning og biblioteksaker i Rogaland, der familien var bosatt til 1950-årene.
Det var i den første etterkrigstiden at Sonja Hagemann for alvor ble en offentlig røst. 1946 oppsøkte hun Dagbladet og bad om å få gjøre en innsats for kritikk og formidling av barnelitteratur. Hun ble avisens faste barnebokkritiker i 25 år, frem til 1971. Hennes uttalte målsetning var å utvikle en faglig fundert kritikk av barnebøker som fremhevet barnelitteraturens litterære kvaliteter. Det var kvalitetslitteraturen som interesserte henne, den mer populære avviste hun, iblant nokså bryskt. Som landets fremste kritiker og som mangeårig medlem av Den rådgivende komité for skoleboksamlingene og av juryen for den departementale barnebokprisen hadde hun en dominerende posisjon som offentlighetens smaksdommer for barneboken i flere tiår.
Med trebindsverket Barnelitteratur i Norge (1965–74) skulle Sonja Hagemann komme til å beholde sin normdannende posisjon også lenge etter at hun selv var aktiv. Hennes litteraturhistorie ble hovedverket for all undervisning i barnelitteratur på universitet og høyskoler i flere tiår. Med en avhandling som bygger på verkets første bind, Barnelitteratur i Norge før 1850, fikk hun lisensiatgraden 1967. Slik brakte hun, som den første i Norge, barnelitteraturen inn i det akademiske felt. 1970 kom bind 2, Barnelitteratur i Norge 1850–1914. Særlig gjennom behandlingen av litteraturen fra århundreskiftet, som hun benevnte som “gullalderen” for norsk barnelitteratur, artikulerte Sonja Hagemann sine estetiske og pedagogiske normer for barnelitteraturen. Hun dokumenterte den norske tradisjonen for “litterært vekselbruk”, mellom litteratur for barn og for voksne, som et nasjonalt særtrekk. Som grunnforskning og kildeverk for norsk barnelitteraturs historie er særlig de to første bindene betydelige. Når hun imidlertid i bind 3, Barnelitteratur i Norge 1914–1970, anvender sine vurderingsnormer på en litteratur som i perioden utviklet en større grad av kompleksitet og sjangermangfold, blir hennes rammer snevre, bl.a. ekskluderes den mer populære litteraturen som preget barnebokmarkedet fra mellomkrigstiden av.
Sonja Hagemanns særlige interesse for billedkunsten i barneboken viser seg bare glimtvis i litteraturhistorieverket. Da hun i en alder av over 80 år fikk i oppdrag å formidle noe av sin store kunnskap også om illustrasjonskunst for barn, gav hun seg i kast med det. De tegnet for barna. Norske kunstneres illustrasjoner i bøker for barn var så godt som fullført da hun døde 1983, og ble utgitt posthumt 1986. Også dette arbeidet er betegnet som en grunnstein for videre forskning. Uvurderlig er også hennes store antall artikler om norske illustratører og billedkunstnere i Norsk kunstnerleksikon. For sin innsats fikk Sonja Hagemann Norsk kulturråds ærespris 1980.