Précédemment directeur de cabinet d’Agnès Buzyn, ministre des Solidarités et de la Santé, Gilles de Margerie a travaillé près de dix ans dans le secteur public. Tout d’abord à l’Inspection générale des finances puis au sein des cabinets de Roger Fauroux, ministre de l’Industrie et de l’Aménagement du territoire, et de Michel Rocard, Premier ministre.

Il a également travaillé dans le monde de l’entreprise, en particulier au Crédit agricole. De 2013 à 2017, il a été directeur général adjoint d’Humanis, groupe de protection sociale paritaire et mutualiste. Parallèlement, Gilles de Margerie a fondé en 2000 "En temps réel", un laboratoire d’idées associant universitaires, élus et représentants de la société civile, dont l’objet est d’appréhender les nouvelles régulations, les mutations de la société et les exigences de la mondialisation.

En 2011, il a créé la Fondation pour les sciences sociales qui soutient et contribue à diffuser des travaux de recherche dans tous les domaines des sciences sociales. Ancien élève de l’École normale supérieure et de l’École nationale d’administration, il est agrégé de sciences sociales.