Mit einer Dissertation über die Oratorien des italienischen Komponisten Giacomo Carissimi (1605-1674) wurde der in Wiesbaden geborene Massenkeil 1952 in Mainz promoviert, mit einer bahnbrechenden Arbeit über die Symmetrie in Mozarts Instrumentalmusik habilitierte er sich 1961. Diese beiden Schwerpunkte begleiten ihn ein Leben lang.

Den Großteil seiner akademischen Laufbahn verbrachte Massenkeil in Bonn, wohin er 1966 als Ordinarius und Direktor des Musikwissenschaftlichen Seminars berufen wurde. Diese Funktion behielt er 25 Jahre bis zu seiner Emeritierung im Jahre 1991 inne. Massenkeil war nicht der Forscher, dessen Lieblingssitz der Elfenbeinturm ist. So hatte er sich intensiv mit der rheinischen und insbesondere Bonner Musikgeschichte auseinandergesetzt und auch junge Wissenschaftler immer wieder ermuntert, die regionale Musikgeschichte aufzuarbeiten.

Ihm war es zu verdanken, dass Franz Liszts lange vergessene Kantate zur Errichtung des Bonner Beethovendenkmals aus dem Jahre 1845 rekonstruiert und beim Beethovenfest 1989 erstmals wieder aufgeführt werden konnte.

Auch als Sänger hat er sich um die rheinische Musikgeschichte verdient gemacht. Der Bassbariton, der im übrigen auch ein fabelhafter Pianist war, leistete in Konzerten und CD-Einspielungen einen herausragenden Beitrag zur Wiederbelebung der musikalischen Rheinromantik. Günther Massenkeil, in Bad Honnef zu Hause, prägte nicht nur das Musikwissenschaftliche Seminar in Bonn, sondern setzte auch an anderen in der Stadt ansässigen Instituten Akzente. So leitete er 1972 bis 1974 interimistisch das Beethoven-Haus. Er wirkte auch als Kuratoriumsmitglied des Vereins Pro Beethovenhalle.