Существует ли способ гарантировать, что функции членства являются виртуальными в D?

используйте опцию base в gulp.src

следующим образом:

gulp.src('your_file.js', {base: 'your_base_path'})
.pipe(/*...*/)

в вашем случае значение base должно быть lib/modules

например:

gulp.src('lib/modules/**/*.js', {base: 'lib/modules'})
.pipe(/*...*/)
.pipe(gulp.dest('lib/modules'))

это создаст то, что вы хотите:

lib
- modules
  - module1
    - public
      - js
        - file.js

Эта опция говорит gulp игнорировать базовую часть пути и обрабатывать оставшуюся часть пути как относительную и, следовательно, реплицировать это в десте