A mediados del año 2002, San Lorenzo terminaba una exitosa etapa con Manuel Pellegrini como entrenador.
Formó la dupla central junto a Claudio Morel, fundamentales para la obtención de la Copa Sudamericana del año 2002.
Su etapa vistiendo la camiseta del club duró dos años ya que en junio de 2004 fue transferido al Villarreal CF.
Gonzalo llegó como un jugador desconocido a la Liga española y sorprendió por su gran nivel siendo tan joven.
En 2018 le tocó perder la titularidad con Fabricio Coloccini y culminó el semestre con pocas chances de jugar.
En 2019 fue separado del plantel profesional por el dt Juan Pizzi, sin embargo tras la salida de éste, volvió al primer equipo y jugó en buen nivel.