От 2001 до 2007 г. Гълъб Донев е директор на дирекция “Условия на труд и управление при кризи” в Министерството на труда и социалната политика.
От 2007 до 2009 г. е изпълнителен директор на Изпълнителна агенция „Главна инспекция по труда“, а през 2009 г. става зам.-председател на Държавна агенция „Държавен резерв и военновременни запаси”.
От 2014 до 2016 г. е заместник-министър на Министерството на труда и социалната политика. Сред длъжностите, които заема след това са зам.-директор на дирекция „Административно и информационно обслужване“ на и зам.-директор на дирекция „Вътрешен одит“ на Министерството на отбраната.
От 27 януари до 4 май 2017 г. е министър на труда и социалната политика в служебното правителство с министър-председател Огнян Герджиков.