Софья Головкина исполняла ведущие партии в балетах Большого театра: "Лебединое озеро", "Раймонда", "Щелкунчик", "Бахчисарайский фонтан", "Конек-Горбунок", "Коппелия". В 1960 году она становится директором Московского хореографического училища. По инициативе Софьи Николаевны в 1987 году на базе Московского академического хореографического училища был открыт Московский государственный хореографический институт (МГХИ) – первое в истории высшее учебное заведение в области хореографии. С 1995 по 2001 год она была ректором Московской государственной академии хореографии. Творческий путь Головкиной – уникальный пример того, как выдающаяся балерина стала великим педагогом и организатором. Ею воспитана целая плеяда балетных звезд мирового класса – Н. Бессмертнова, Г. Степаненко, Н. Сорокина, Н. Грачева. Головкина – автор нескольких сценических учебных фильмов и более 70 публикаций по проблемам искусства и образования.