Der aus dem französischsprachigen Teil der Schweiz gebürtige Künstler zählt auf internationaler Ebene zu den grossen Interpreten seines Fachs. Aufgrund fundierten Musikalität und starker Ausdruckskraft überzeugt er gleichermassen auf der Opernbühne wie im Konzertsaal.
 
Entscheidend für die Karriere war die Begegnung und Zusammenarbeit mit Herbert von Karajan, anlässlich der CARMEN-Produktion bei den Salzburger Oster- und Sommerfestspielen 1985. Gilles Cachemaille hatte jedoch das Glück, auch mit vielen anderen, grossen Dirigenten und Regisseuren unserer Zeit zusammenzuarbeiten. Schwerpunkte in seinem Opern- und Konzertrepertoire bilden die Werke von Mozart sowie die französische Musik. Gilles Cachemailles Stimme ist auf zahlreichen Schallplatteneinspielungen festgehalten.
 
Gilles Cachemaille singt an den bekanntesten und renommiertesten Häusern der Welt, etwa an der Wiener Staatsoper, der Pariser Oper und der Niederländischen Oper Amsterdam. Außerdem ist er regelmäßig Gast bei zahlreichen Festivals wie dem Edinburgh Festival und dem Glyndebourne Festival in Großbritanien, den Salzburger Oster- und Sommerfestspielen und dem Festival d’Aix-en-Provence. Ferner arbeitet er mit zahlreiche Orchestern wie dem Cleveland Orchestra und dem NHK Symphony Orchestra, den Berliner Philharmonikern, dem Los Angeles Philharmonic Orchestra und dem Boston Symphony Orchestra, den Dresdner Philharmonikern und mit dem Orchestre de la Suisse Romande.

Engagements der jüngsten Vergangenheit umfassen das Fauré Requiem in der St. Paul's Cathedral in London, Don Alfonso / COSI FAN TUTTE am Grand Théâtre de Genève, "Joseph" in L'ENFANCE DU CHRIST unter Roger Norrington in der Philharmonie Berlin, Liederabende mit Pascal Rogé in Galway und mit Esther Walker in Monterrey (Mexico), "Le Bailli" in WERTHER in Brüssel, "Hérode" in L'ENFANCE DU CHRIST unter Vladimir Fedoseyev in Moskau, "Christus" in GOLGOTHA in Zürich, etc.