Gianluca Mirenda nasce a Catania il 7 novembre 1983. Si avvicina al ciclismo e per crescere professionalmente è costretto a trasferirsi in Toscana. Entrato nel 2002 a far parte del S.C. Canavesi – F. Magni, l’anno successivo si accasa al G.S. Finauto Sport Team. Nel 2004 è sesto al G.P. Città di Empoli mentre l’anno successivo vince il Trofeo S.C. Corsanico, è secondo al Giro delle due Provincie e terzo al Memorial Gino Bartali.

Nel 2006 corre tra gli Elite vincendo il Trofeo Martiri 4 e 11 luglio 1944 ed il Giro del Montalbano davanti a Davide Ricci Bitti. Gianluca è anche terzo al G.P. Montanino dietro a Gianluca Coletta e  Alexei Shchebelin.

Nel 2007 il siciliano conquista il Trofeo Petroli Firenze davanti al russo Maxim Belkov. Mirenda è secondo alla Coppa 29 Martiri di Figline di Prato dietro a Matteo Fedi, terzoal G.P. Comune di Cerreto Guidi e quarto al Piccolo Giro dell’Emilia.

Nel 2008 Gianluca fa suo il G.P. Chianti Colline d’Elsa ed il G.P. Industria, Commercio ed Artigianato di Vignole di Quarrata ed è secondo al Trofeo S.C. Corsanico e quarto al Trofeo Alvaro Bacci.

Nel 2009, a 26 anni, passa tra i professionisti con i colori della ISD prendendo parte al Tour de Langkawi, alla Japan Cup ed al Giro di Lombardia chiudendo al 97esimo posto.

Nel 2010 ottiene un 13esimo posto di tappa al Presidential Tour of Turkey ed un 20esimo posto di tappa al Tour of Britain concluso al 25esimo posto finale. Il siciliano è al via del Giro di Lombardia andando in fuga ma sul Ghisallo è vittima di una caduta che lo costringe al ritiro.

Nel 2011 corre la sua ultima stagione tra i professionisti con i colori della Farnese Vini correndo l’Amstel Gold Race, la Volta a Portugal ed il Giro di Lombardia.

Nel 2012 entra in una formazione amatoriale dedicandosi alle gran fondo.