Conta-se que Gema, com a tragédia da perda dos pais, apegou-se ainda mais à religião. Recebeu a Primeira Eucaristia antes mesmo do tempo marcado para as outras meninas e levava tão a sério os conceitos de caridade que dividia a própria merenda com os pobres. Demonstrava sempre vontade de se tornar freira e tentou fazê-lo logo depois que Nossa Senhora lhe apareceu, em sonho. Pediu a entrada no convento da Ordem das Passionistas de Corneto, mas a resposta foi negativa. Muito triste com a recusa, fez para si mesma os juramentos do serviço religioso, os votos de castidade e caridade, e fatos prodigiosos começaram a ocorrer em sua vida.

Quando rezava, Gema era constantemente vista rodeada de uma luz divina. Conversava com anjos e recebia a visita de São Gabriel de Nossa Senhora das Dores passionista, como ela desejara ser. Logo lhe apareceram no corpo os estigmas de Cristo, que lhe trouxeram terríveis sofrimentos, mas que era tudo o que ela mais desejava. Entretanto, fisicamente fraca, os estigmas e as penitências que se auto-infligia acabaram por consumir sua vida. Gema Galgani morreu muito doente, aos vinte e cinco anos, no Sábado Santo, dia 11 de abril de 1903.

Imediatamente começou a devoção e veneração à "Virgem de Luca" como passou a ser conhecida. Estão registradas muitas graças operadas com a intercessão de Gema Galgani, que foi canonizada em 1940, pelo Papa Pio XII, que a declarou modelo para a juventude da Igreja, autorizando sua festa litúrgica para o dia de sua morte.