Guirado commence sa carrière à l'USA Perpignan où il remporte pour la première fois le championnat de France en 2009. Il joue ensuite cinq ans sous le maillot du RC Toulon où il remporte la Coupe d'Europe en 2015. Il termine sa carrière au sein de l'effectif du Montpellier HR avec qui il joue pendant trois saisons et gagne le Challenge européen en 2021 puis le championnat de France en 2022. Il porte le maillot de l'équipe de France à 74 reprises, occupant le rôle de capitaine de 2016 à 2019.
Guilhem Guirado intègre l'équipe première de l'USA Perpignan en 2006. Durant sa première saison, en 2006-2007, il joue 13 matchs de Top 14 et 4 matchs de H Cup en tant que remplaçant pour seulement 3 titularisations en championnat. Il doit en effet partager le poste avec les expérimentés Michel Konieck et Marius Tincu. Au fil des saisons, il prend sa place au sein de l'effectif du club. En 2009, il est le remplaçant de Marius Tincu lors de la finale victorieuse de championnat. L'année suivante, il est titulaire lors de la finale perdue contre l'ASM Clermont Auvergne.
Guilhem Guirado lors d'une séance d'entraînement avec le XV de France, en .
Il rejoint le RC Toulon à partir de la saison 2014-2015. Lors de sa première saison, il remporte la Champions Cup qui est le troisième sacre consécutif pour le club dans cette compétition.
Il est nommé capitaine de l'équipe de France par le nouveau sélectionneur Guy Novès, le [5]. En 2018, Jacques Brunel, manager de Guilhem Guirado de 2007 à 2011 à l'USA Perpignan, le confirme à ce poste lors de son arrivée à la tête du XV de France[6].
En 2018, lors du match contre l'Irlande du Tournoi des Six Nations, il effectue le plus grand nombre de plaquages en un match de l'histoire du tournoi (31 plaquages en tout)[7].
De 2019 à 2024, il est membre du comité directeur de Provale, le syndicat national des joueurs de rugby professionnels.
En 2019, Guilhem Guirado quitte le RC Toulon pour rejoindre le Montpellier Hérault rugby. Il signe un contrat de 3 ans, de 2019 à 2022[8]. En novembre, lors de son premier match sous ses nouvelles couleurs, contre Toulon, son club précédent, il se blesse gravement après l'heure de jeu. Il souffre d'une rupture du biceps qui nécessite une opération et qui l'éloigne des terrains pendant environ cinq mois[9].
Durant la saison 2021-2022, son club, le MHR, termine à la deuxième place de la phase régulière et se qualifie donc pour les phases finales. Lors de la demi-finale, il est le talonneur titulaire et le MHR bat l'Union Bordeaux Bègles, se qualifiant ainsi pour la finale[10]. Le , il est de nouveau titulaire lors de la finale du Top 14 et affronte victorieusement le Castres olympique (victoire 29 à 10)[11]. Il remporte ainsi son deuxième titre avec le club héraultais, après le Challenge européen en 2021. Il s'agit également du deuxième bouclier de Brennus remporté dans sa carrière, après celui de 2009 avec l'USAP. Cette saison 2021-2022, il a joué 19 matches toutes compétitions confondues et marque deux essais. Il est ensuite nommé dans l'équipe type de Top 14 de la saison[12].
Après son titre de champion de France 2022, il met un terme à sa carrière professionnelle, après seize ans d'activité, plus de 300 matchs en club et 74 sélections en équipe de France, dont de nombreuses en tant que capitaine[13],[14]. Un jubilé en son honneur est organisé au stade Fondecave du Céret sportif de Céret le auquel participent nombre de ses anciens coéquipiers[15].
Lors de l'élection partielle de pour renouveler 12 membres du comité directeur de la Fédération française de rugby, il intègre ce comité directeur en qualité de sportif de haut-niveau. Il est le seul candidat élu de la liste qui soutient l'équipe en place[16]. En 2024, il est de nouveau candidat pour intégrer le comité directeur de la FFR sur la liste menée par Didier Codorniou[17]. La liste 100% rugby s'incline avec 32,78 % des voix mais il intègre tout de même le comité d'orientation politique, nouvel organe de direction de la FFR, parmi les 5 places dévolues à la liste[18].
Avant ses sélections avec l'équipe de France, il porte le maillot de différentes sélections de jeunes. Il est ainsi international en moins de 19 ans, disputant six matchs en 2004-2005 dont cinq lors du championnat du monde 2005 en Afrique du Sud (Australie, Géorgie, Afrique du Sud, Roumanie, pays de Galles) où il inscrit deux essais[réf. nécessaire]. Avec les moins de 21 ans, il obtient huit sélections lors de la saison 2005-2006, obtenant le titre de champion du monde lors du champion du monde en France où il joue cinq rencontres (Irlande, pays de Galles, Afrique du Sud deux fois, Australie).
Guilhem Guirado compte 74 capes avec l'équipe de France. Il inscrit huit essais[2]. Il obtient sa première sélection le contre l'équipe d'Italie[2]. Il est capitaine de l'équipe de France à 32 reprises du , lors d'un match dans le Tournoi des Six Nations contre l'Italie, au , quart-de-finale de la Coupe du monde 2019[24].
