Faits: A. A.a Le 26 novembre 2004, C._, née en 1953, a déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité auprès de l'Office cantonal genevois de l'assurance-invalidité (ci-après : l'office AI) en raison de dépressions. Dans un rapport du 13 décembre 2004, le docteur F._, spécialiste FMH en médecine interne générale et médecin traitant, a diagnostiqué un épisode dépressif sévère (F 32.2 selon CIM 10) entraînant une incapacité totale de travail depuis le 14 octobre 2003 dans la profession habituelle et dans toute autre activité. La doctoresse B._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, a examiné l'assurée le 7 avril 2004 à la demande de la Compagnie d'assurances Y._, assureur perte de gain maladie. Dans un rapport du 19 avril 2004, elle a diagnostiqué un épisode dépressif sévère sans symptômes psychotiques (F 32.2 selon CIM 10) et a retenu une incapacité totale de travail. Le docteur U._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, qui a suivi C._ depuis le 1er novembre 2004, a diagnostiqué un épisode dépressif sévère (F 32.2 selon CIM 10) avec une incapacité totale de travail (rapport du 1er novembre 2004). Le 15 avril 2005, il a confirmé la présence d'un état dépressif sévère au décours (F 33.2 selon CIM 10) et a ajouté que l'assurée souffrait aussi d'un trouble de la personnalité (F 60.8 selon CIM 10). La doctoresse M._, médecin au SMR, a admis l'appréciation du docteur U._. Par décision du 7 octobre 2005, l'office AI a octroyé à C._ une rente entière d'invalidité dès le 1er octobre 2004. A.b Une première révision, initiée le 14 mars 2007, a abouti à la confirmation de l'octroi d'une rente entière (communication du 15 mai 2007). A.c Dans le cadre d'une seconde révision débutée le 27 février 2008, l'administration a été informée par la Compagnie d'assurances Y._ qu'une enquête avait permis d'établir que l'assurée exerçait une activité lucrative tous les matins (courrier du 2 avril 2008). L'office AI a alors informé C._ qu'elle suspendait avec effet immédiat le versement de sa rente (courrier du 16 avril 2008). Dans un rapport du 17 avril 2008, le docteur U._ a estimé que l'état de santé de l'assurée était stationnaire mais qu'une petite amélioration s'était produite depuis l'hiver, ce qui avait permis un essai de reprise du travail depuis le 7 janvier 2008, avec des conditions de travail aménagées. Le questionnaire rempli par X._ SA le 23 mai 2008 a confirmé cette reprise du travail à raison de huit heures par semaine avec un salaire horaire de 25 fr. correspondant au rendement. Dans un rapport du 11 juin 2008, le docteur U._ a maintenu ses diagnostics antérieurs et a considéré que la reprise du travail avait valeur thérapeutique. Un rapport de surveillance demandé par la Compagnie d'assurances Y._ et établissant que C._ exerçait une activité de secrétariat auprès de l'entreprise X._ SA (rapport du 22 février 2008) a encore été porté à la connaissance de l'administration. Sans se référer à ce rapport, l'administration a confirmé la suspension de la rente par décision incidente du 27 juin 2008. Sur recours de l'assurée, le tribunal cantonal genevois des assurances sociales (depuis le 1er janvier 2011 : Cour de Justice de la République et canton de Genève, Chambre des assurances sociales) a, par jugement du 10 mars 2009, annulé cette décision. L'office AI n'avait en effet produit aucun document à l'appui de ses affirmations qui n'étaient ainsi pas suffisamment établies. Suite à ce jugement, l'office AI a rendu une nouvelle décision incidente le 17 avril 2009 suspendant le versement de la rente et supprimant l'effet suspensif à un éventuel recours en se référant au rapport de surveillance du 22 février 2008 ainsi qu'au procès-verbal d'entretien du 7 avril 2008 que la Compagnie d'assurances Y._ lui a transmis et qui démontrerait la reprise d'une activité lucrative. Continuant l'instruction, l'administration a obtenu un rapport médical du 6 août 2008 de la doctoresse B._ confirmant pour l'essentiel son appréciation précédente. Dans un avis du 18 septembre 2008, la doctoresse S._, médecin au SMR, a retenu que C._ travaillait vingt à trente heures mensuellement dans un but thérapeutique et que son état psychique instable ne permettait pas d'exiger plus d'activité. Elle a conclu au statu quo. En présence, d'une part, de données médicales établissant une incapacité totale de travail et, d'autre part, d'un rapport de surveillance et de l'audition de l'assurée démontrant que celle-ci effectuait des travaux de secrétariat d'une certaine ampleur, l'office AI a demandé une expertise au docteur V._, spécialiste FMH en psychiatrie et psychothérapie, qui, dans son rapport du 28 mai 2009, a nié l'existence d'une quelconque atteinte psychiatrique chez l'assurée et lui a reconnu une pleine capacité de travail. Le 1er juillet 2009, la doctoresse S._ s'est ralliée à cet avis. Par projet de décision du 6 juillet 2009, confirmé par décision du 14 septembre 2009, l'office AI a supprimé la rente de C._ avec effet rétroactif au 1er février 2008 pour tenir compte de la violation de l'obligation de renseigner. Par décision du 8 octobre 2009, l'administration a requis de l'assurée le remboursement des prestations indûment touchées pour les mois de février à avril 2008, par 6'153 francs. B. C._ a recouru auprès du tribunal cantonal contre les décisions de l'office AI du 17 avril 2009 (incidente) suspendant le versement de la rente, du 14 septembre 2009 supprimant la rente avec effet rétroactif au 1er février 2008 et du 8 octobre 2009 demandant la restitution des prestations indûment touchées. Le tribunal cantonal a ordonné la jonction des trois affaires. Il a tenu plusieurs audiences au cours desquelles de nombreux témoins ont été entendus et a ordonné une expertise judiciaire, confiée au docteur D._, spécialiste en psychiatrie et psychothérapie. Dans son rapport du 21 mars 2011, cet expert a diagnostiqué un épisode dépressif moyen avec syndrome somatique (F 32.11 selon CIM-10) et une personnalité émotionnellement labile, type borderline (F 60.31 selon CIM-10) et il a retenu une capacité de travail de 30% avec un rendement réduit d'environ 50%. Se fondant sur les preuves administrées en procédure et sur l'expertise du docteur D._, les premiers juges ont, par jugement du 6 septembre 2011, admis les recours de C._, annulé les trois décisions querellées et constaté que le droit de l'assurée à une rente entière allait au-delà du 1er février 2008. C. L'administration interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement, dont il demande l'annulation. Il conclut principalement à la confirmation de ses trois décisions et, subsidiairement, au renvoi du dossier au tribunal cantonal pour complément d'instruction et nouvelle décision. C._ conclut au rejet du recours sous suite de frais et dépens, alors que l'Office fédéral des assurances sociales, dans son préavis du 6 décembre 2011, propose son admission et l'annulation du jugement entrepris. 