Після закінчення навчання протягом 6 років працював асистентом у своїй альма-матері. Був радником Міністерства громадських робіт Німеччини, архітектором королівських палаців у Берліні, королівським будівельним інспектором у Галле.
Був одним із найбільших прихильників історизму в архітектурі Пруссії та цілої Німеччини. Серед його проєктів — дві версії майбутньої будівлі рейхстагу (1872, 1882). Вони ввійшли до 20-ти найкращих проєктів, відібраних конкурсним комітетом із понад 100.
Будівництво замку Радзивіллів у Багателі поблизу Острова
Будівництво дзвіниці та палацової каплиці Чапських у Смогульці
Будівництво будинку Товариства друзів наук і мистецтв у Познані (1874–1879)
Будівництво житлових будинків по вулиці Берлінській, навпроти Польського театру в Познані
Був головним архітектором реконструкції палацу князя Фердинанда Радзивілла в Олиці (Волинь).
1875 — взяв участь у конкурсі на проєкт майбутнього Галицького сейму у Львові (тепер — головний корпус Львівського університету ім. І. Франка). Його проєкт преса й фахівці визнали за найкращий, але архітектор згодом відмовився від участі в конкурсі з фінансових причин.
Неодноразово був членом журі архітектурних конкурсів. Зокрема на проєкт оперного театру у Кракові, 1889; ощадної каси в Чернівцях; костел святої Єлизавети у Львові, 1903.[3]
1896 — виграв конкурс на найкращий проєкт Міського театру (тепер Театр опери та балету). Щоби уникнути звинувачень у використанні свого службового становища та суспільної позиції, свій проєкт підготував в суворій таємниці й надіслав на конкурс не зі Львова, а через Лейпциг.
Для закладення фундаментів театру довелося змінити річище Полтви, яка тоді протікала під теперішнім проспектом Свободи (фактично театр стоїть на місці, де протікала річка). Разом із театром спроєктував дім для зберігання декорацій на нинішній вулиці Куліша (співавтор Іван Левинський).
Урочисте відкриття театру відбулося 4 жовтня1900 р. Але вже 1901 року ґрунт під театром почав осідати більше від передбачених норм, з'явилися тріщини на стінах. Згодом осідання зупинилося. 17 листопада1901 року Ґорґолевського нагородили Орденом Залізної корони III класу. В липні 1903 року раптово помер через паралічаорти серця[6], народилася легенда, ніби він наклав на себе руки через осідання театру. Багато львів'ян досі переконані в її правдивості.
Трофимлюк В. Зигмунт Горголевський // Галицька брама. — 1996. — № 20. — С. 6—7.
Gorgolewski Zygmunt // Wielkopolski słownik biograficzny. — Warszawa-Poznań : Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1981. — S. 213. — ISBN 83-01-02722-3.
Łoza S. Gorgolewski Zygmunt // Architekci i budowniczowie w Polsce. — Warszawa: Budownictwo i Architektura, 1954. — S. 99.
Łoza S. Gorgolewski Zygmunt // Polski Słownik Biograficzny. — Wrocław — Kraków — Warszawa : Zakład Narodowy Imienia Ossolińskich, Wydawnictwo Polskiej Akademii Nauk, 1960. — t. VIII. — S. 316.
Odrzywolski S. Zygmunt Gorgolewski. Wspomnienie pośmiertne // Architekt. — 1904. — № 4. — S. 57, 58.