Gemma Domènech Casadevall és doctora en història de l’art per la Universitat Autònoma de Barcelona (2000) amb la tesi Ofici i confraria. Mestres de cases, picapedrers, fusters i escultors (1419-1836), que va ser publicada l’any següent amb el títol Els oficis de la construcció a Girona. 1419-1833 (Girona, 2001).

Des del 2009 és investigadora a l’Institut Català de Recerca en Patrimoni Cultural i des del 2013 és professora associada del Departament d’Història i Història de l’Art de la Universitat de Girona, on imparteix assignatures en l’itinerari de Patrimoni Cultural al grau d’història de l’art i al Màster de Patrimoni Cultural. Anteriorment va coordinar diverses exposicions al Museu d’Art de Girona i va treballar en la catalogació i la documentació del fons de plànols i de l’arxiu d’imatges a l’Arxiu Històric de la Demarcació de Girona del Col·legi d’Arquitectes de Catalunya (COAC). Són d’aquesta etapa les seves publicacions en els catàlegs del COAC: Jeroni Martorell Terrats. Una mirada d’arquitecte (2000), Masó explica Masó (2001), Les tres dimensions de l’arquitecte. Rafael Masó fotògraf (2002), Sartoris i Girona, història d’una amistat (2003), Fons d’Arxiu. Joan Roca Pinet (2004), Fotografiant cims i ciutats. Joan Xicart (2004), Fons d’Arxiu. Enric Catà i Catà (2005), Fons d’Arxiu. Josep Esteve Corredor (2007) i Fons d’Arxiu. Josep Claret Rubira (2009). Aquests treballs van donar lloc a diverses comunicacions en jornades i congressos, a més de l’exposició comissariada amb Rosa Maria Gil, «Josep Claret Rubira: arquitecte entre la República i la dictadura» (Museu d’Història de la Ciutat, 2009). Amb Rosa Maria Gil, ha publicat també La Pia Almoina (2011) i El Monestir de Sant Pere de Galligants (2012).
  És autora de diversos treballs sobre l’art i l’arquitectura de l’època moderna, com ara «L’escultor Francesc Generes a Girona» (Locus Amoenus, Bellaterra, 1996), «Artistes i artesans a Girona (segles xvi-xvii): una aproximació sociològica» (AIEG, Girona, 1999) i «Building trades in Catalonia during the modern era. The case of immigration to Girona city» (Nuts & Bolts of Construction History, París, 2012).
  La seva recerca està centrada en l’arquitectura catalana del segle xx, a partir de tres línies fonamentals: els mecanismes de patrimonialització i nous usos d’aquesta arquitectura, la memòria dels arquitectes de la República i la protecció del patrimoni durant la Guerra Civil. En relació amb la primera línia ha publicat: «S’Agaró versus Club Med», a Ll. Prats, (ed.), a Researching Coastal and Resort Destination Management. Cultures and Histories of Tourism (Bloomington, EUA, Palibrio, 2011); «Fragile heritages: an architecture between disappearance and reutilization», a R. Amoêda, S. Lira i C. Pinherio (ed.), Heritage and sustainable development (Barcelos, Green Times Institute, 2010); «Le arene in Catalogna. Scomparsa o cambiamento d’uso», a Agathon (Palerm, 2011); «Lighthouses: heritage and contemporary uses. The case of Catalonia», a R. Amoêda, S. Lira i C. Pinheiro (ed.), 3^rd International Conference on Heritage and Sustainable Development (Barcelos, Green Times Institute, 2012); «La réhabilitation des abbattoirs publics en Catalogne», a L’archéologie industrielle en France (París, Comité d’Information et de Liaison pour l’Archéologie, 2012); «Architectural conversion and loss of meaning. The case of Catalonia», a The importance of place. Modern heritage between upgrading and preservation. Risks and remedies (Sarajevo, CICOPBH, 2013); «Problems and contradictions in the creating heritage status for the lighthouses of Catalonia», a Revisiting the coast. New practices in maritime heritage, 2014); «The transformation of maritime architecture into an attraction for cultural tourism. The case of the Costa Brava», a Heritage (2016); «Architectural conversion and loss of meaning. The case of Catalonia», a The importance of place. Values and building practices in the historic urban landscape, 2016); «Reconversiones patrimoniales en el litoral noreste catalán: el paisaje cultural del pasado marítimo-pesquero», a La ciudad y el mar. Estudios sobre una relación sólida en un medio líquido, 2017), i «Conservation at all costs? The case of Les Arenes in Barcelona», a 3rd International Conference on Preservation, Maintenance and Rehabilitation of Historical Buildings and Structures (Barcelos, 2017).
  Pel que fa als arquitectes republicans, cal destacar les monografies Un nou model d’arquitectura al servei d’una idea de país, amb Rosa Maria Gil (Barcelona, Fundació Josep Irla, 2011) i Emili Blanch Roig (1897-1996). Arquitectura, patrimoni, compromís (Girona, Institut Català de Recerca en Patrimoni Cultural, 2012) i Tell. El llop solitari de l’exili català (Barcelona, 2015). A banda dels articles: «Guerra civile e architettura spagnola moderna: la fine di un sogno» (Diacronie. Studi di Storia Contemporanea, Bolonya, 2011); «Emili Blanch y Josep Claret, dos respuestas ante la acción represora», a Ibarra, A., No es país para jóvenes (Bilbao, Instituto Universitario de Historia Social Valentín de Foronda, 2012); «El difícil retorn. El cas dels arquitectes catalans depurats», a C. Molinero i J. Tébar (ed.), VIII Trobada Internacional d’Investigadors del Franquisme (Barcelona, Centre d’Estudis sobre les Èpoques Franquista i Democràtica / Universitat Autònoma de Barcelona / Fundació Cipriano Garcia / Diputació de Barcelona, 2013); «Emili Blanch and Modern Architecture: Catalonia and Mexico», a Investigating and writing architectural history. Subjects, methodologies and frontiers (Torí, 2014), i «Arquitectes catalans exiliats a Mèxic», a Catalunya e Iberomáerica, Investigaciones recientes y nuevos enfoques (2017).
  En el terreny de la protecció del patrimoni durant la Guerra Civil, cal destacar la seva participació al 33^rd Congress of the International Comitee of the History or Art (Nuremberg, juliol 2012) amb la comunicació «Art or religion? The destruction of religious art during the Spanish Civil War», la monografia amb Joaquim Nadal, Patrimoni i guerra. Girona, 1936-1940 (Girona, 2015), i el capítol «La protecció del patrimoni de l’Església de Girona a través de la Comissió del Patrimoni Artístic i Arqueològic», a la monografia La salvaguarda del patrimoni religiós català durant la Guerra Civil espanyola (2017). Entre el 2005 i el 2007 va formar part del Secretariat Tècnic de la comissió «Any Masó. Cent anys d’arquitecte». Entre els anys 2008 i 2015 va ser membre del Consell de les Arts i la Cultura de l’Ajuntament de Girona. Des del 2014 és membre de l’Associació de Catalanistes de l’Amèrica Llatina (ACAL) i forma part del consell de redacció de la col·lecció «La Maleta de l’Exili» de l’editorial Pagès Editors.