Olav Gurvin var med sitt arbeid for å bygge ut undervisningen i musikkvitenskap ved Universitetet i Oslo med på å legge grunnen for norsk musikkvitenskapelig forskning.
Etter lærerprøve fra Volda 1916 tok Gurvin examen artium som privatist 1919. Han var tidlig ute med å studere musikkvitenskap, men faget hadde ingen plass i fagkretsen ved universitetet på den tiden, så Gurvin fikk sin utdannelse bl.a. ved universitetet i Heidelberg og i Berlin. Han avla den første magistergraden i faget ved Universitetet i Oslo 1928, og ti år senere fikk han sin doktorgrad i musikkvitenskap med avhandlingen Frå tonalitet til atonalitet.
1937 ble Gurvin fast foreleser i musikkvitenskap ved universitetet. Fra da av arbeidet han målbevisst for å bygge ut faget, både som vitenskapelig studium og senere som fag under cand.philol.-graden. Gurvin ble dosent 1947, og 1949 ble det satt i gang bifagsundervisning. 1953–54 besøkte Gurvin flere universiteter i USA for å studere den musikkvitenskapelige undervisningen der. Dette kom hans arbeid med å bygge opp norsk musikkforskning til gode. 1957 ble han vår første professor i musikkvitenskap.
Allerede 1951 hadde Gurvin fått opprettet Norsk Folkemusikkinstitutt, og han var ansvarlig for et stort innsamlingsarbeid i årene som fulgte. Hans videre arbeid i folkemusikkforskningen førte til at han, sammen med J. Sandstad, utviklet et elektroakustisk apparat for fotografisk analyse av melodiforløp, et arbeid som vakte betydelig interesse også utenfor landets grenser.
1958 ble Institutt for musikkvitenskap opprettet ved Universitetet i Oslo, med Gurvin som styrer. Instituttet tilbød med tiden hovedfag og bifag, senere hovedfag, mellomfag og grunnfag i musikk, og magistergrad i musikkvitenskap. Gurvin stod også bak da det 1962 ble opprettet et nytt musikkvitenskapelig institutt ved Norges lærerhøgskole i Trondheim, et institutt som fortsatte sin virksomhet ved Universitetet i Trondheim.
1962 ble Gurvin den første formann i komiteen som skulle stå for utgivelsen av Edvard Griegs samlede verker, og han drev det forberedende arbeid frem til 1968. Det første bindet utkom 1977. 1964 ble Norsk musikkforskerlag stiftet, også her ble Gurvin den første formann.
Selv om Gurvins egen forskning i noen grad ble hemmet av hans store organisatoriske innsats, er også hans vitenskapelige produksjon og hans virksomhet som utgiver betydelig. Doktoravhandlingen Frå tonalitet til atonalitet var banebrytende, med betydelige bidrag til forståelsen av tolvtonemusikkens fremvekst, og med grundig innføring i noen av Fartein Valens verker. 1942 utgav han, sammen med Øyvind Anker, Rikard Nordraaks samlede verker, den første utgaven av en norsk komponists samlede musikkproduksjon. De to utgav også det første norske Musikkleksikon 1949.
1958 utkom første bind i den viktige serien Norsk folkemusikk, Hardingfeleslåttene. Gurvin var hovedredaktør, med Arne Bjørndal, Eivind Groven og Truls Ørpen som redaksjonskomité. Fem bind var utkommet da Gurvin måtte forlate arbeidet 1967.
Gurvins bok Fartein Valen. En banebryter i nyere norsk musikk (1962) er fortsatt et av hovedarbeidene om denne vår første tolvtonekomponist. 1968 utgav Gurvin det første bindet av årsskriftet Studia Musicologica Norvegica, som etter hvert ble det sentrale tidsskriftet for musikkvitenskapelige artikler i Norge.
Gurvin gjorde også en stor innsats i det praktiske musikkliv. Han dirigerte flere kor i årene 1930–47, og han var redaktør for tidsskriftet Norsk Musikkliv 1942–51. I årene 1945–58 var han musikkritiker i Verdens Gang.
Olav Gurvin ble ridder av 1. klasse av St. Olavs Orden 1968, og samme år ble det utgitt et festskrift til hans 75-årsdag, med bidrag fra en rekke forskere i inn- og utland.