1994年郭子建获意大利国家博士学位，1994年至1996年在英国伦敦大学从事博士后研究，1996至1999年分别在加拿大不列颠哥伦比亚大学和英国爱丁堡大学作访问学者和研究员。

1999年4月回国，在南京大学配位化学研究所担任教授和博士生导师。

2017年11月当选中国科学院院士。

郭子健的主要研究方向为生物无机化学,研究内容包括：一、金属药物的设计及作用机理研究；二、金属人工核酸酶的设计及应用；三、生物锌离子荧光探针的设计与构筑。