Gonzalo Baluja Marcos se doctoró en Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid en 1950, bajo la dirección del Profesor Manuel Lora-Tamayo. En 1966, formó parte de los investigadores del Centro Nacional de Química Orgánica procedentes del departamento de Química Orgánica del Instituto Alonso Barba, que se incorporaron al Instituto de Química Orgánica, dentro del equipo que lideraba Manuel Lora Tamayo, junto a A. Martín Municio, C. Corral, J. Calderón, y E. Fernández Álvarez, entre otros, donde permaneció hasta su jubilación, en 1985. 

Sus primeras investigaciones se centraron en la síntesis de amidas fosfóricas por clorofosfonato de dibencilo, lo que constituyó el tema central de su Tesis Doctoral. En los años 60, su investigación dio un giro importante, al desarrollar la síntesis de productos organoclorados con actividad insecticida, como los diclorodifeniletanos (DDTs), y los ciclodiénicos (aldrín, dieldrín), que utilizaría posteriormente como patrones en cromatografía de gases, demostrando una gran visión de futuro al crear el departamento de Contaminación Química Ambiental, dentro del Instituto de Química Orgánica General (IQOG) a finales de los años 60. 

A partir de ese momento, y ayudado por dos doctorandos (Miguel Ángel Murado y José Franco) y un ayudante de investigación, consiguió llevar a cabo los primeros estudios en España sobre el comportamiento de contaminantes organoclorados persistentes (COPs) en el medio ambiente, generando dos nuevas líneas de investigación, pioneras en España, que fueron:  el estudio de las interacciones entre contaminantes orgánicos persistentes y microorganismos y el estudio de la presencia y comportamiento de los mencionados contaminantes en diversos sustratos medioambientales, utilizando por primera vez un cromatógrafo de gases con detección de captura de electrones. A partir de 1974, amplió sus investigaciones a otros grupos de contaminantes, como los bifenilos policlorados (PCBs), y algunos metales pesados como el Hg, el Pb y el Cd. 

Publicaciones representativas

• Murado, M. A.; Tejedor, M. C.; Baluja, G. Interactions between polychlorinated biphenyls (PCBs) and soil microfungi. Effects of Aroclor-1254 and other PCBs on Aspergillus flavus cultures. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1976, 15, 768-774. 
• Hernández, L. M.; González, M. J.; Baluja, G.  Contaminación del medio por plaguicidas. IX. Residuos de insecticidas clorados, bifenilos policlorados y mercurio en sustratos bióticos y abióticos del río Guadalquivir. Food Sci. Technol. Int. 1976,  16, 279-292.
• Baluja, G; González, M. J.  The contribution to the simultaneous residual analysis of inorganic and organic mercury compounds by chromatographic spectroscopic techniques. Food Sci. Technol. Int. 1979, 19, 270-278.
• González, M. J.; Hernández, L. M.; Baluja, G. Biological significance of polychlorinated biphenyls in the environment. I. Bioconcentración by Saccharomyces cerevisiae. Food Sci. Technol. Int. 1980 , 20, 381-388.