Gabrielsen fikk opplæring som kommandosoldat. Han deltok i Lofotraidet romjulen 1941. Han ble sersjant i 1942. I november 1942 ble han sluppet i fallskjerm ved Bykle i det okkuperte Norge, men operasjonen ble oppdaget og Gabrielsen måtte, sammen med operasjonens andre deltagere, ta seg over til Sverige. Han deltok deretter i operasjoner for å bedre radiosambandet mellom motstandsbevegelsen i Oslo og Østfold og Storbritannia, også ved å fungere som instruktør for medlemmer av Milorg, slik at flere radiosendere kunne etableres og holdes operative. Han var blant annet involvert i Operasjon Thrush. Gabrielsens innsats fra 1943 og utover 1944 var avgjørende for etableringen av sambandet mellom Milorgs sentralledelse og Storbritannia. Tidlig i 1945 fik han sambandet operativt igjen etter et sammenbrudd. Fram til frigjøringen i mai 1945 fungerte Gabrielsen som sjef for radiotjenesten i Milorgs sentralledelse. I 1944 hadde Gabrielsen steget i gradene til fenrik.