Después de asistir a la Lateinschule en Weimar, donde su padre enseñaba desde 1647, fue a la Universidad de Jena en 1667. En 1670 llegó a ser suplente del Kantor de Jena, Andreas Zöll, con cuya hija se casó en 1671. Se convirtió en Kantor luego de la muerte de Zöll en 1677 y conservó el puesto hasta su propia muerte temprana.

Es recordado principalmente como el compositor de la coral "Was Gott tut, das ist wohlgetan", que formó la base de las cantatas de, entre otros, Pachelbel y Johann Sebastian Bach (BWV 100; también la usó en BWV 98-9). Según el Nordhausen Gesangbuch (1687), Samuel Rodigast escribió el texto para Gastorius en 1675, cuando el último estaba muy enfermo. Su melodía apareció primero, con el texto ‘Brich an, verlangtes Morgenlicht', en la colección Andächtige Elends-Stimme por C. Klesch (Jena, 1679) que contiene 38 melodías por Gastorius y J. Hancke, ninguna de ellas asignada específicamente a algún compositor. Tomó como modelo para su composición una melodía de Werner Fabricius que había aparecido en "Geistliche Lieder" de E. C. Homburg (Jena, 1659).

Gastorius también publicó cinco motetes fúnebres en Jena. "Die Gerechten werden ewiglich leben" (1672), "Du aber gehe hin, biss du aufstehest in deinem Theil" (1672) y "Es ist genug, so nimm nun, Herr, meine Seele" (1674) son para cinco voces, "O Trauer-Fall" (1679) es para cuatro voces y "Du aber gehe hin und ruhe" (1674) es para seis voces, todas con continuo. Ellos muestran la influencia de Wolfgang Carl Briegel y Johann Michael Bach; hacia el final  de cada pieza se introduce un cantus firmus coral en la voz más alta.