Спочатку Григорій називався Феодором, а зміна імені була ймовірно пов'язана з хрещенням. Його сім'я була відома і багата, тому юнак отримав гарну освіту. За його власними спогадами, смерть батька стала для нього початком релігійного пошуку.
Переїзд у Кесарію Палестинську дав йому можливість познайомитися з Оригеном, чиї лекції в місцевому училищі, яке було створене незадовго до цього за олександрійським зразком, визначили його подальше життя. Саме він познайомив Григорія не тільки з кращими зразками античної філософії, але і із вченням Євангелія. Багато років потому, у подяку своєму вчителеві, він напише спогади, в яких буде описано життя курсів Орігена.
Через п'ять років він повертається в Неокесарію, де продовжує вивчати філософію і Священне Писання. Прагнучи до самотності і тиші, він, тим не менше, був висвячений близько 245 року в єпископи. Через деякий час кількість слухачів зросла, які залучаються не лише проповіддю, але й чудесами святителя.
Під час гоніння Деція, святитель Григорій пішов з міста і врятувався від переслідувачів, а після закінчення розшуку повернувся і відновив церковне життя в Неокесарії, заснувавши свята на честь тих, хто постраждав за віру.
Про останні роки його життя відомо мало, церковні історики більше місця приділяють впливу, який він справив на подальше життя християн у Неокесарії і в інших містах Малої Азії, де свято шанували пам'ять святителя Григорія.
Тропар
В молитвах бодрствуя, чудес деланьми претерпевая, тезоимение стяжал еси исправления, но молися Христу Богу, отче Григорие, просветити души наша, да не когда уснем в смерть.