Gitte Sunesen var målmand og tilbragte hele sin klubkarriere hos GOG, hvor hun spillede fra 1989 til 2004. I den periode var hun med til at vinde det danske mesterskab tre gange og pokalturneringen to gange.
På landsholdet nåede hun 135 kampe mellem 1991 og 2000. Højdepunktet kom med OL-guldet i Atlanta i 1996, mens hun også var med til at vinde EM-guld i 1994 og 1996 samt VM-guld i 1997. Dertil kom EM-sølv i 1998 og VM-bronze i 1995.
En knæskade kostede hende deltagelsen ved OL i 2000, og knæproblemer førte senere til, at hun afsluttede karrieren. Siden har hun blandt andet arbejdet som folkeskolelærer, og i 2015 blev hun ansat som målmandstræner i Odense Håndbold. Samtidig har håndbolden fortsat fyldt i familien, hvor hun er gift med den tidligere håndboldspiller Keld Vilhelmsen, og deres søn Lasse Vilhelmsen også har valgt håndbolden. Lasse spiller den dag i dag for GOG, ligesom det var tilfældet for mor-Gitte og far-Keld.
