Müzisyen bir anne babanın kızı olan Gülsin Onay, piyanoya üç buçuk yaşında annesi ile başladı. İlk konserini altı yaşında TRT İstanbul Radyosu’nda verdi. Üstün Yetenekli Çocuklar Kanunu kapsamında, iki yıl Mithat Fenmen ve Ahmed Adnan Saygun tarafından Ankara’da özel eğitim verilerek 12 yaşında Fransa’ya gönderildi. Pierre Sancan, Monique Haas, Pierre Fiquet ve Nadia Boulanger ile çalışarak Paris Konservatuvarı’nın yüksek bölümünden 16 yaşında, “Premier Prix du Piano” derecesi ile mezun oldu. Mezuniyetinin ardından çalışmalarını Bernhard Ebert ile sürdürdü.
Sanatçı, Marguerite Long–Jacques Thibaud (Paris) ve Ferrucio Busoni (Bolzano) de dahil olmak üzere başlıca uluslararası yarışmalarda kazandığı ödüllerle uluslararası müzik kariyerine başlamış oldu. Gülsin Onay’ın uluslararası müzik kariyeri Venezüella’dan Japonya’ya uzanan bir coğrafyada 5 kıtada 59 ülkeyi kapsar. Bugüne kadar Dresden Staatskapelle, İngiliz Kraliyet Filarmoni, İngiliz Oda Orkestrası, Japon Filarmoni, Münih Radyo Senfoni, Saint Petersburg Filarmoni, Tokyo Senfoni, Varşova Filarmoni, Viyana Senfoni gibi dünyanın önde gelen orkestraları eşliğinde solist olarak sahne aldı. Birlikte çaldığı şefler arasında Vladimir Ashkenazy, Erich Bergel, Michael Boder, Andrey Boreyko, Jorg Faerber, Emmanuel Krivine, Ingo Metzmacher, Vassily Sinaisky, Stanislaw Wislocki ve Lothar Zagrosek sayılabilir.
Son yıllarda Rahmaninov yorumlarıyla müzik otoritelerinden övgüler alan Gülsin Onay ayrıca, istisnai bir Chopin icracısı kabul edilmektedir. Hocası Saygun’un dünya çapında en güçlü yorumcusu olarak tanınan Onay, bestecinin eserlerini önemli orkestralar eşliğinde sayısız ülkede seslendirmiştir. Sanatçı, kendisine adanmış olan Saygun’un 2. Piyano Konçertosu ile Stuppner ve Tabakov’un konçertolarının dünya prömiyerlerini gerçekleştirdi. Saygun’un yanı sıra Hubert Stuppner 2. Piyano Konçertosunu, Jean-Louis Petit Gemmes ve Muhittin Dürrüoğlu-Demiriz Bosphorus isimli piyano eserlerini sanatçıya ithaf etmişlerdir. Ünlü virtüöz Marc-Andre Hamelin Gülsin Onay için Prelude ve Denis Dufour ise Avalanche’ı bestelemiştir. Gülsin Onay’ın 20’ye yakın albüm kaydı Mozart’tan çağdaş müziğe kadar geniş bir yelpazeyi kapsar. 2007 yılında yayınlanan Rachmaninov ve Çaykovski piyano konçertolarını seslendirdiği albümü, Vladimir Ashkenazy başta olmak üzere pek çok virtuoz ve eleştirmen tarafından büyük övgüyle karşılanmıştır. Her iki Saygun konçertosunu Howard Griffiths yönetimindeki Bilkent Senfoni Orkestrası ile yorumladığı albümü ise Ekim 2008'de CPO etiketiyle piyasaya çıkmıştır.
Devlet Sanatçısı Gülsin Onay, Cumhurbaşkanlığı Senfoni Orkestrası Solisti olup Bilkent Üniversitesi’nin de Sürekli Sanatçısıdır. Sanatçı, 2004 yılında başlayarak kısa sürede dünya genelinde klasik müzik çevrelerinin dikkatini çekmeyi başaran Gümüşlük Klasik Müzik Festivalinin de Sanat Danışmanlığını yapmaktadır.
Ödüller:
Devlet Sanatçısı (1987)
Boğaziçi Üniversitesi Fahri Doktorası (1988)
UNICEF Türkiye Milli Komitesi İyi Niyet Elçisi (2003)
Hacettepe Üniversitesi Fahri Doktorası (2007)
Polonya Üstün Hizmet Nişanı (2007)
Sevda Cenap And Müzik Vakfı 2007 Onur Ödülü Altın Madalyası