Gyrithe Lemche avlade 1883 studentexamen och ingick 1893 äktenskap med läkaren Johan Lemche. Hon författade den socialistiska romanen Folkets synder (1899) innan hon slog igenom med den stora kulturhistoriskaromanserienEdwardsgave i fem band (1901–1912), där hon skildrar 1700- och 1800-talets inre förhållanden genom två köpmanssläkters öde. De Fyrstenberg bønder (1905) behandlar en bys utveckling till villakvarter och förstad.
Gyrithe Lemche var en aktiv kvinnosakskämpe. Hon var ledare för Dansk Kvindesamfund och var mellan 1913 och 1919 redaktör för tidskriftenKvinden og Samfundet. Rörelsens historia skildrade hon i den självbiografiska romanen Tempeltjenere i tre band (1926–1928).