Filosofia eta Letretako lizentzia eskuratu zuen Deustuko Unibertsitatean. EHUko Filologia Fakultateko dekanoa izan ondoren, urtetan irakasle ibili da unibertsitate horretan bertan.
1984anEuskal sintaxia: konplementazioa eta nominalizazioa izenburuko doktorego-tesia aurkeztu zuen Koldo Mitxelenaren zuzendaritzapean.[2]
1995ean euskaltzain oso aukeratu zuten, eta Euskaltzaindiko hainbat lan-batzordetako partaide da, baita Akademiaren idazkari eta Arabako ordezkari ere.
Gramatikaren eta batez ere sintaxiaren arloak landu ditu. Goenagaren lanik ezagunena Gramatika bideetan da.
Patxi Goenagak idatzitako EGEO gramatika Beatriz Fernandezek editatu eta 2023an argitaratu zuten. EGEO gramatikak (Euskal gramatika: egiturak eta osagaiak) hizkuntza deskribatu arren, arazo teorikoei ere muzin egiten ez dien gramatika bat da; euskararen datuak gogoeta teorikoarekin tartekatzen dituena. EGEOk atarikoaz gain, hamar kapitulu ditu, hizkuntzaren osagai nagusiak eta osagaiok sortarazten dituzten egiturak arakatzen dituena: [3]
EGEO bereziki lagungarria da euskal gramatikan trebatzen hasia den unibertsitateko ikaslearentzat, irakaslearentzat eta hizkuntzaren osagaiez eta egiturez jakin-mina duen edozein irakurlearentzat.[3]