David Gimilio Sanz és doctor en història de l’art per la Universitat de València amb una tesi dedicada al pintor acadèmic José Vergara Gimeno (2003), que dos anys després va comissariar en una exposició en el Museu de Belles Arts de València. Del 1996 al 2000 va obtenir una beca d’investigació en aquest museu, on va desenvolupar l’activitat investigadora centrada en la col·lecció escultòrica del museu i, posteriorment, va exercir funcions de register, les quals va compaginar amb les tasques d’historiador de l’art. Des del 2009, hi ocupa la plaça de tècnic d’art valencià. L’any 2016 va exercir el càrrec de director científic del nou pla museològic del Museu de Belles Arts de València vertebrat entorn de l’art valencià; aquest pla, però, va ser desestimat buscant la prioritat de l’art espanyol i italià en detriment de l’art valencià. Des del 2025 és el cap de col·leccions del Museu de Belles Arts de València.

La seua tasca d’investigació en l’àmbit de l’escultura ha conclòs amb publicacions en diferents revistes especialitzades i congressos internacionals, entre les quals destaquen «La Real Academia de San Carlos de Valencia como encarnación del poder real en la educación del gusto del siglo xviii. La colección de yesos y esculturas» (Castelló de la Plana, CEHA, 2012) i «Yesos y bronces. Originales y fundiciones tardías de los siglos xix y xx en el Museo de Bellas Artes de Valencia», a II Encuentro Internacional de Museos y Colecciones de Escultura (Valladolid, Museo Nacional de Escultura, 2013). El 2025 ha publicat el llibre La col·lecció d’escultura del Museu de Belles Arts de València, una de les grans col·leccions oblidades del museu que gradualment va adquirint més protagonisme en la pinacoteca. També ha escrit sobre la vinculació entre el gravat i la pintura: «Los grabados de reproducción como elemento de identificación de pinturas del Museo de Bellas Artes de Valencia» (Ars Longa, València, 2010) i «La transmisión de los modelos. Del grabado europeo a la pintura valenciana del Museo de Bellas Artes de Valencia» (Ars Longa, València, 2015).
  En una visió transversal de la història de l’art, ha publicat «Las series de retratos de la monarquía y la representación de la realidad: la galería de retratos de la Casa Real de Aragón en Nápoles» (Potestas, Castelló de la Plana, 2012); «Poder, humanismo y religiosidad en tiempos del Patriarca Juan de Ribera en Valencia. Su colección de escultura clásica» (Espacio, Tiempo y Forma, Madrid, 2014), i «La Inmaculada Concepción y la ciudad de Valencia en el siglo xvii», a Inmaculada. La construcción barroca del misterio de la Concepción de María (València, Museu de Belles Arts de València, 2017).
  D’altra banda, la seua experiència professional com a register li ha permès participar en comunicacions i ponències sobre museologia i museografia en congressos nacionals, com ara «Una nueva trayectoria para el Museo de Bellas Artes de Valencia - Museo del Siglo xix. Las exposiciones temporales» (VI Jornadas de Museología, Terol, 2002), «La donación Orts-Bosch en el Museo de Bellas Artes de Valencia. Registro e inventario de una colección» (X Jornadas de Museología, Pamplona, 2006) i «Los almacenes del Museo de Bellas Artes de Valencia. Estado de la cuestión» (XIV Jornadas de Museología, Madrid, 2011). També ha publicat en revistes especialitzades, com ara «El Museo de Bellas Artes de Valencia. ¿La última ampliación?» (RdM. Revista de Museología, Madrid, 2013), i ha impartit sessions en seminaris, màsters i tallers d’especialització en noves tendències museogràfiques, com ara «La renovació museogràfica: qüestions del discurs museogràfic» (Universitat de València, 2014).
  Va comissariar, juntament amb l’historiador José Gómez Frechina, una exposició sobre el col·leccionisme privat, i la presentació d’una col·lecció particular espanyola que, entre el 2017 i el 2020, va estar dipositada al Museu de Belles Arts de València. També va comissariar les mostres «Més Museu. Últimes adquisicions del Museu de Belles Arts de València» (2020), en la qual no es va limitar a desgranar la manera com s’integren les noves obres en el discurs del museu, sinó que va fer un exercici crític dels mecanismes de compra, i «Invenció i projecte. Esbossos en el Museu de Belles Arts de València» (2024), que va estudiar l’abundant nombre d’aquestes peces que hi ha al museu (dibuixos preparatoris, esbossos de presentació i estudis) i el concepte de non finito com a tècnica de l’esbós que s’imposà en la pintura moderna.