No sétimo semestre do curso de Medicina de uma universidade federal brasileira, construímos um componente curricular de Saúde Coletiva para problematizar as questões de gênero e sexualidade na interface com as políticas públicas e o cuidado em saúde das pessoas. Elegemos a Aprendizagem Baseada em Projetos (ABPj) como método de ensino-aprendizagem deste componente curricular. Relatamos essa experiência em diálogo com a literatura, refletindo sobre suas potencialidades e desafios. Identificamos a ABPj como capaz de desenvolver habilidades de resolução de problemas e de comunicação, pensamento crítico, gestão de conflitos e profissionalismo. A ABPj também foi capaz de integrar o ensino-aprendizagem das políticas públicas na Saúde Coletiva com a assistência individual desenvolvida em outros componentes curriculares do curso médico. Assim, recomendamos fortemente o uso da ABPj como estratégia para se alcançar o perfil esperado para o profissional de saúde do século XXI.