Van Boxtel onderzoekt de oorzaak van kinderkanker en de schadelijke effecten van de behandeling, door te kijken naar de typen mutaties die ontstaan in cellen. Zijn onderzoeksgroep is ook onderdeel van het Oncode Instituut en heeft subsidies ontvangen van o.a. NWO, ERC en KWF Kankerbestrijding.

Van Boxtel promoveerde aan het Hubrecht Instituut voor Ontwikkelingsbiologie en Stamcelonderzoek. Daarvoor studeerde hij biologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen.