Заниматься стрельбой из лука Гвендалина Сартори начала в 2000 году. С 2009 года итальянская лучница стала выступать на крупных международных соревнованиях. В июне 2011 года Сартори в составе женской сборной стала чемпионкой мира. В финале соревнований итальянки победили сборную Индии со счётом 210:207. В сентябре того же года итальянская сборная стала серебряным призёром этапа Кубка мира в Шанхае. В 2012 году Сартори с партнёршами по сборной дошла до полуфинала чемпионата мира в помещении, где они проиграли американским лучницам. В поединке за бронзовую медаль сборная Италии победила сборную России 228:226. Несмотря на успешные выступления Сартори в составе сборной, она не была включена в итальянскую заявку для участия в летних Олимпийских играх в Лондоне. Средиземноморские игры 2013 года прошли для Сартори очень успешно. Итальянская спортсменка смогла выиграть золото и в личном, и в командном первенстве. Ещё одну значимую международную медаль Сартори завоевала в 2015 году, выиграв в составе сборной Италии первые Европейские игры в Баку.