В 2002 г. Гаврилова Наталья Евгеньевна окончила Первый МГМУ им И.М. Сеченова. После окончания университета продолжила обучение в клинической ординатуре ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр профилактической медицины» (ФГБУ «НМИЦ ПМ»). В 2006 г. Наталья Евгеньевна защитила диссертацию на соискание степени кандидата медицинских наук. Тема диссертации была посвящена факторам риска сердечно-сосудистых заболеваний и их динамики за 25 – летний период. В 2016 г. защитила докторскую диссертацию на тему: Интегрированные биомаркеры неинвазивной оценки коронарного атеросклероза.