Von 1912 bis 1922 besuchte Gaul das Domgymnasium in Magdeburg. Im Anschluss an seine Schulzeit studierte er an den Universitäten Jena, Leipzig, München und Köln. Nachdem er zunächst ein Chemiestudium aufgenommen hatte, wechselte er bald darauf zur Kunstgeschichte. Als Nebenfächer belegte Otto Gaul Germanistik, Archäologie und Geschichte. Das Studium schloss er 1931 mit einer Dissertation über Die romanische Baukunst und Ornamentik in Sachsen ab.
1935 zog der gebürtige Harzer nach Lippe, um die Bau- und Kunstdenkmäler der Region zu inventarisieren. Während des Zweiten Weltkrieges zum Militärdienst herangezogen, geriet Gaul in italienische Kriegsgefangenschaft. Erst 1945 konnte er nach Lemgo zurückkehren, um seine kunstgeschichtliche Inventarisierungsarbeit fortzusetzen. 1948–68 war Otto Gaul Vorsitzender des Naturwissenschaftlichen und Historischen Vereins für das Land Lippe und Beirat für Kunstgeschichte. 1949–57 war er zudem mit der Erfassung der Bau- und Kunstdenkmäler in Herford betraut. 1960 nahm der promovierte Kunsthistoriker an Ausgrabungsarbeiten in Herford und in Stapelage teil. 1968 konnte er schließlich mit dem Inventarband über die „Stadt Detmold“ die erste Publikation über die lippischen Bau- und Kunstdenkmäler vorlegen. Der Band über die Stadt Lemgo erschien – fortgeführt von Ulf-Dietrich Korn – erst etliche Jahre nach seinem Tod. Eine Veröffentlichung über die Baudenkmäler des restlichen Kreisgebietes steht bis heute aus. Seit November 2024 sind jedoch die Typoskripte als Digitalisate bei der Lippischen Landesbibliothek abrufbar:
1947: Kreis Lemgo (Kunstführer des Westfälischen Heimatbundes, Heft 26), Münster
1949: Zur Baugeschichte der Kirche Oerlinghausen. In: Mitteilungsblatt des Lippischen Heimatbundes, Heft 1
1951: Die steinernen Ziergiebel des 16. Jahrhunderts in Ostwestfalen-Lippe. Ein Beitrag zur Stilentwicklung der Spätgotik und Renaissance. In: Westfalen, Band 29
1954: Renaissance-Baumeister in Lippe In: Mitteilungen aus der lippischen Geschichte und Landeskunde, Band 23
1958: Zierschnitzereien der Renaissance an lippischen Fachwerkbauten. In: Mitteilungen zur lippischen Geschichte und Landeskunde, Band 27
1962: Die Ausgrabungen in der Kirche zu Stapelage. In: Lippische Mitteilungen aus Geschichte und Landeskunde, Band 31
1964: Herforder Steingiebel des 16. Jahrhunderts und ihre Baumeister. In: Herforder Jahrbuch V, S. 1–12
1965: Die Grabfiguren Ottos von Lippe und Ermgards von der Mark in der Lemgoer Marienkirche. In: Lippische Mitteilungen aus Geschichte und Landeskunde, Band 34
1970: Die mittelalterlichen Dynastenburgen des oberen Weserraums. In: Ostwestfälisch-weserländische Forschungen zur geschichtlichen Landeskunde, S. 244–79
1983: Stadt Lemgo (Die Bau- und Kunstdenkmäler von Westfalen, Band 49.1), Münster
Außerdem Mitautor bei:
1959: Rheinlande und Westfalen (Reclams Kunstführer, Band III), Stuttgart. Weitere Auflagen unter Mitarbeit von Otto Gaul: 2. Auflage 1961, 3. Auflage 1964, 4. Auflage 1968, 5. Auflage 1975, 6. Auflage 1982
Literatur über Otto Gaul
Günter Engelbert: Nachruf auf Dr. Otto Gaul. In: Lippische Mitteilungen, Band 44, 1975
Erich Sandow: Lippe hat ihm viel zu verdanken. Zum 65. Geburtstag des Kunsthistorikers Dr. Otto Gaul. In: Lippische Landeszeitung 202. Jag. (1968), Nr. 73
Derselbe: Lippe darf sich glücklich schätzen. Zum 65. Geburtstag von Kunsthistoriker Dr. Otto Gaul. In: Lippische Rundschau 23. Jg. (1968), Nr. 73
Derselbe: Hervorragender Sachkenner in Lippe. Kunsthistoriker Dr. Otto Gaul und sein Werk nach dem Kriege. In: Unsere lippische Heimat, 1968, Nr. 47
Derselbe: Bild der lippischen Kunstgeschichte geprägt: Dr. Otto Gaul. In: Lippische Landeszeitung 207. Jg. (1973), Nr. 72