Rolv Gjessing var overlege og direktør på Dikemark sykehus i 20 år og en internasjonalt anerkjent forsker, som dannet skole innenfor fagfeltet biologisk psykiatri. Hans arbeider ble omtalt i de fleste internasjonale psykiatriske lærebøker og dannet utgangspunkt for ny forskning.
Gjessing tilbrakte sine første barneår i Lindås i Nordhordland. Da faren 1891 ble kalt av Israelsmisjonen til å reise ut som misjonær blant jødene i Øst-Europa, flyttet familien først til Galaţi i Romania, og etter ett år der til Budapest, hvor de ble til 1899, da faren ble utnevnt til sogneprest i Høgsfjord i Ryfylke. Gjessing tok examen artium i Stavanger 1905, studerte deretter medisin ved universitetet i Kristiania og ble cand.med. 1913.
Etter to år som assistent hos distriktslegen i Brønnøysund var Gjessing 1915–20 distriktslege i Alta og Kautokeino. I tillegg til å bestyre dette særdeles store legedistrikt, foretok han en nitid antropologisk undersøkelse av samebefolkningen i området, et materiale han senere bearbeidet og utgav som Die Kautokeinolappen (1934). 1920–22 var han reservelege ved Rønvik asyl i Bodø og deretter ved Dikemark sykehus i Asker, der han ble avdelingslege 1924. 1929 ble han utnevnt til overlege og direktør samme sted. Gjessing var kjent som en dyktig kliniker og administrator, og han ledet sykehuset til 1949, da han trakk seg tilbake for å få mer tid til forskning. I 1920- og 1930-årene foretok han en rekke studiereiser i Europa og hadde et halvt års opphold i USA. Han hadde dessuten to opphold som gjesteprofessor ved University of Toronto i Canada, begge ganger av omtrent ett års varighet.
Under den annen verdenskrig ble Gjessing 1941 arrestert av hirden, men slapp fri etter en uke etter trusler fra samtlige overleger i Oslo kommune og finansrådmannen om at de ellers ville gi opp sine stillinger. Dette var den første kollektive aksjonen mot hirden og NS, og den satte mot i mange og ble omtalt i internasjonal presse.
Mest kjent internasjonalt er Rolv Gjessing for sin vitenskapelige innsats, særlig forskningen over schizofreni og den spesielle formen som kalles periodisk katatoni, likeså for sin forskningsmetode. Han oppfattet schizofreniene som lidelser med komplekse årsaksforhold, hvorav han anså biologiske faktorer for å være særlig vesentlige. Ved nitide laboratorieundersøkelser, der pasientene utgjorde sine egne kontroller, kunne han vise karakteristiske laboratoriemessige funn ved uro- eller stuportilstander. Han fant stor overensstemmelse mellom kurven for det psykiske forløp og graden av nitrogenretensjon i pasientenes stoffskifte. Behandling med skoldbruskkjertelhormon (tyroksin), som gir en negativ nitrogenbalanse, gav gode resultater og kunne holde disse pasientene anfallsfri i flere år. Gjessing publiserte sine forskningsresultater i 8 artikler i årene 1932–53, under fellestittelen Beiträge zur Somatologie der periodischen Katatonie, foruten en del mindre tidsskriftartikler. Periodisk katatoni er i dag en lidelse som sjelden sees i sykehus, sannsynligvis som følge av moderne behandling, bl.a. med antipsykotiske og antidepressive medikamenter.
Rolv Gjessing var formann i Norsk psykiatrisk forening 1932–37. Han var medlem av Det Norske Videnskaps-Akademi og ble æresmedlem av Dansk psykiatrisk forening. 1955 ble han utnevnt til kommandør av St. Olavs Orden for sin innsats for norsk og internasjonal psykiatri, og for sin innsats innen Oslos sykehusvesen fikk han St. Hallvard-medaljen 1957.
På sine eldre dager kjøpte Gjessing en fjellgård i Lom, der han tilbrakte en del tid med forskning, lesing og landbruksarbeid. På Dikemark ble det 1987 avduket en byste av ham med inskripsjonen “Fides et animus maxima” (lat., 'Pålitelighet og hjertelag er det viktigste'). Hans sønn Leiv Rolfssøn Gjessing (1918–96) fulgte opp farens forskningsarbeider og var i 20 år leder for det laboratorium Rolv Gjessing hadde opprettet på Dikemark sykehus.