Gyllenhaal begynte studier i botanikk og entomologi Uppsala i 1769 under Carl von Linné og Carl Peter Thunberg. Men på grunn av økonomien måtte han avslutte studiene, og gjorde deretter karriere innen militæret og endte tilsist opp som major. I 1799 sluttet han i militæret. I hele denne perioden hadde han hatt interesse innen entomologien og kunne fra nå av vie mye av sin tid til dette arbeidet. Hans interessefelt var biller (Coleoptera).