Puedes ayudarte de este proyecto, antes se encontraba en Codeplex, pero ya migraron a Github [WpfAnimatedGif][1]
 
Instalación via Nuget:

    Install-Package WpfAnimatedGif

Uso:
Importa el namespace

    xmlns:gif="http://wpfanimatedgif.codeplex.com"

Y usa el tag `gif` 

    <Image gif:ImageBehavior.AnimatedSource="migif.gif" />

**EDIT**

Basado en tu comentario

Deberias usar [BackgroundWorker][2]  (u otra forma asincrona), para invocar tu proceso, ya que tu pantalla parece que se "congela" debido que tu proceso se esta ejecutando en el hilo de la vista

Ejemplo:

        private BackgroundWorker worker;        

        private BackgroundWorker GetWorker()
        {
            BackgroundWorker worker = new BackgroundWorker();
            worker.DoWork += new DoWorkEventHandler(worker_DoWork);
            worker.RunWorkerCompleted += new RunWorkerCompletedEventHandler(worker_RunWorkerCompleted);

            worker.RunWorkerAsync();

            return worker;
        }

        void worker_RunWorkerCompleted(object sender, RunWorkerCompletedEventArgs e)
        {
            //aqui acabamos
        }

        void worker_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
        {
            //ejecuta tu proceso
        }


  [1]: https://github.com/XamlAnimatedGif/WpfAnimatedGif
  [2]: https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.componentmodel.backgroundworker%28v=vs.110%29.aspx