Log4j no es más que una especie de system.out.print
Es decir, va a mostrar lo que tú le digas que muestre, el control de las excepciones es independiente del log4j. Lo que tienes que preguntarte es por qué estás tratando y relanzando una excepción.
Lo habitual es que las excepciones solo se traten una vez, si tú estás lanzando de nuevo una excepción ya tratada, posiblemente uno de los dos tratamientos es innecesario.
Aquí tienes una página con anti-patrones de tratamiento de excepciones, y por lo que comentas, tú te refieres a este caso
http://today.java.net/article/2006/0...ns#logAndThrow
De todas formas, esto no es una ciencia exacta, hay distintas opiniones.