Hamilton iniziò la sua lunga carriera nel campo della salute pubblica e della sicurezza sul lavoro nel 1910, quando il governatore dell'Illinois Charles S. Deneen la nominò ispettrice sanitaria presso la neo-costituita Commissione per le malattie professionali dell'Illinois. Hamilton guidò le indagini della commissione incentrate su veleni industriali come piombo e altre tossine. Inoltre fu autrice dell'"Illinois Survey", il rapporto della Commissione che documentava le sue scoperte sui processi industriali che esponevano i lavoratori a condurre avvelenamenti e altre malattie. Gli sforzi della commissione portarono all'adozione delle prime leggi sulla compensazione dei lavoratori nell'Illinois nel 1911, in Indiana nel 1915, e alle leggi sulle malattie professionali in altri stati. Le nuove leggi imponevano ai datori di lavoro di adottare misure di sicurezza per proteggere gli operai.