Já o doutorado foi obtido no mesmo país, mas pela Westfälische Wilhelms – Universität zu Münster, RFA, com a tese “Die abstrakte Normenkotrolle vor dem Bundesverfassungsgericht und vor dem brasilianischen Supremo Tribunal Federal” — O Controle abstrato de normas perante a Corte Constitucional Alemã e perante o Supremo Tribunal Federal.
Foi Procurador da República com atuação em processos do Supremo Tribunal Federal (outubro de 1985 a março de 1988). Foi Adjunto da Subsecretaria-Geral da Presidência da República (1990 e 1991) e Consultor-Jurídico da Secretaria-Geral da Presidência da República (1991 e 1992). Desempenhou a função de Assessor Técnico na Relatoria da Revisão Constitucional na Câmara dos Deputados (dezembro de 1993 a junho de 1994).
Foi Assessor Técnico no Ministério da Justiça, na gestão do Ministro Nelson Jobim (1995 e 1996). Foi Subchefe para Assuntos Jurídicos da Casa Civil, de 1996 a janeiro de 2000, e Advogado-Geral da União, de janeiro de 2000 a junho de 2002.
Foi nomeado Ministro do Supremo Tribunal Federal, por decreto de 27 de maio de 2002, decorrente da aposentadoria do Ministro Néri da Silveira.
As principais produções literárias do ministro Gilmar Ferreira Mendes são: Controle de Constitucionalidade: aspectos jurídicos e políticos. São Paulo: Saraiva, 1990; Direitos fundamentais e controle de constitucionalidade: estudos de Direito Constitucional. São Paulo: C. Bastos: Instituto Brasileiro de Direito Constitucional, 1998; Coletânea de decisões da relatoria do Ministro Moreira Alves organizadas e sistematizadas por Gilmar Ferreira Mendes; O Direito de Propriedade na Constituição de 1988. In: A Evolução do Direito no Século XXI – Estudos de homenagem ao Professor Arnoldo Wald. Coimbra: Almedina, 2007; A Evolução do Direito no Século XXI – Estudos de homenagem ao Professor Arnoldo Wald. MENDES, Gilmar Ferreira; entre outras obras.
Segundo o site do STF, o ministro Gilmar Mendes possui “mais de 70 menções honrosas recebidas, em especial pelos serviços prestados à cultura jurídica, como defensor das garantias do Estado Democrático de Direito e da altivez do Poder Judiciário Brasileiro, e pelo reconhecimento em homenagem aos relevantes serviços prestados à Justiça Brasileira”.