Özay Gönlüm, 5 Şubat 1940 tarihinde hayata gözlerini açmıştır. Babası, Denizli, Merkezefendi'dendir. 1 Mart 2000 tarihinde Ankara vilayetinde vefat etmiştir. Ailesi Denizli şehrine bağlı, Tavas ilçesinin, Kızılcabölük beldesindendir.
Çocukluk yaşlarında ağız armonikası çalarak müziğe ilk adımı attı. Ortaokul zamanlarında keman çalmayı öğrendi. 1965 senesinde yurdu köy köy gezerek sazıyla derlemeler yaptı. Ege bölgesinden türküler derledi. Ankara Radyosu Yurttan Sesler programına, Muzaffer Sarısözen'in davetiyle misafir sanatçı olarak iştirak etti. Sonraki zamanlarda Yurttan Sesler'de "yetişmiş bağlama sanatçısı" olarak çalışmaya başladı.
Çalıp seslendirdiği Ege yöresi türküleri kadar taklit yeteneği ve mizahi şivesiyle de folklora zenginlik ekledi.
1960 senesinde sahnelere çıkan Özay Gönlüm, 1970 senesinden başlayarak İzmir Fuarına katıldı. Sanat güneşi Zeki Müren ile beraber aynı sahneyi paylaştı.
TRT'de çocuk programları yaptı ve 1986 senesinde yayınlanan, "Düğüm" isimli Türk filminde başrol oynadı. HAGEM Repertuvar Kurulu azalığı yaptı. Son olarak yine TRT'de Türk Halk Müziği İstekleri programını yaptı.
İşitsel ve görsel medyada yayınlanan "Nineden Mektuplar" tiplemesiyle gönülleri fethetti. En beğenilen eserlerinden olan "Çöz de Al Mustafa Ali" türküsünü "Fişini de Al Mustafa Ali" şeklinde söyleyerek kamu spotu yarattı.
Başta Kütahya ve Denizli yöresinde olmak üzere birçok yöreden üç bin beş yüzden fazla türkü derleyen Özay Gönlüm, dünyanın da birçok yerini gezdi.
En bilinen türküleri "Çil Horoz", "Çöz de Al Mustafa Ali", "Sultan Seccadesi", "Asmam Çardakta", "Cemilem", "Osmanımın Mendili", "Denizli'nin Yolları", "Şu Dağlar Tepe Tepe" oldu.
Bağlama çalıyor olmasına rağmen cura ve şelpe tekniği ile de ilgilendi. Ege Bölgesinde Hamit Çine'den, Ramazan Güngör'e kadar pek çok cura sanatçısıyla çalışmış, katılım sağladığı görsel medyada her boydan cura çalmıştır.
1980'li yılların başında yareni ile de gündeme geldi. Çöğür, saz ve curasıyla radyo ve TV'lerde programlar yaptı. Yareniyle beraber kırk iki ülkede konserler düzenledi.
Eserleriyle yıllarsa gönüllerde yeri olan Özay Gönlüm, iki sene akciğer problemleriyle hayatını geçirdi. Ankara'da verdiği mücadeleye yenik düşerek 2 Mart 2000 tarihinde hayata gözlerini kapattı.
Geride eşi Ayten Hanım, iki evlat ve binlerce seven bıraktı.