Selon une vie, écrite au XIème siècle, Gudule était une des filles du duc de Lotharingie Witger et de sainte Amalberge de Maubeuge, nièce de Pépin le Bref. Elle fut élevée par sa tante et marraine, sainte Gertrude de Nivelles, dans le couvent qu'elle avait fondé en Brabant. Là, Gudule s’instruisit de la doctrine chrétienne, écoutant attentivement les lectures des offices, montrant beaucoup de charité envers les pauvres et déployant les vertus de patience, d'humilité et de douceur.
A la mort de sainte Gertrude, Gudule rentra chez ses parents. Elle passa une dizaine d'années en famille, tout en ayant voué sa virginité à Dieu. Elle mena une vie de jeûnes, de veilles et de prières. Elle fréquentait quotidiennement l'oratoire consacré au Saint Sauveur à Moorsel, faisant le bien, aidant les pauvres et soignant les malades. Elle devint ainsi vraiment la mère de tous les affligés.
En allant à l’oratoire, elle portait une lanterne que le diable éteignait afin qu'elle s'égare, mais un ange lui était envoyé pour la rallumer. Lorsque ses parents résolurent tous deux d'embrasser la vocation monastique, Gudule et sa sœur restèrent ensemble pour administrer le domaine, au plus grand profit des pauvres de l'endroit. Gudule ressentait déjà l'envie d'être moniale, mais des tentations incessantes et des inquiétudes concernant son genre de vie l’assaillait continuellement. A force de prières, elle retrouva la paix.
Gudule accompagna sa sœur chez l'évêque Aubert, mais devant les portes fermées de l'abbaye de Lobbes, elle renonça et retourna vivre à Ham, où sa charité et les miracles qu'elle accomplit attirèrent de plus en plus de monde. Elle guérit entre autres un enfant de dix ans totalement paralysé et une femme atteinte de la lèpre.
Sainte Gudule mourut à Ham, le 8 janvier 712, après une courte maladie. Elle fut enterrée en grande pompe dans le domaine de Ham, en présence de la foule des malheureux qu'elle avait secourus. "L'on vit rarement autant de béquilles et de besaces à un enterrement" dit un chroniqueur. Et une légende affirme qu'un peuplier poussa en une nuit près de son tombeau, qui devint un lieu de pèlerinage très fréquenté.
Charlemagne fit transférer son corps à Saint-Sauveur de Moorsel, monastère de moniales. Puis le duc Charles de Basse-Lotharingie opéra la translation de ses reliques dans l'église Saint-Géry de Bruxelles.
En 1047, Lambert II, comte de Bruxelles, fonda avec sa femme le chapitre de Sainte Gudule dans l'église Saint Michel depuis lors la cathédrale de Bruxelles, et y fit transférer les reliques de la sainte.
Sainte Gudule est la sainte nationale de Belgique et la patronne particulière de la ville de Bruxelles.
Cette illustration d'un graduel hollandais de 1494 dépeint Sainte Gudule portant une lanterne que le diable s'efforce d'éteindre.
