Ο Όσιος Γρηγόριος, ονομάσθηκε δε Διάλογος, επειδή τα περισσότερα έργα του τα έγραψε με διαλογικό τρόπο, δηλαδή με ερωτήσεις και αποκρίσεις. Ο πατέρας του ονομαζόταν Γορδιανός και η μητέρα του Συλβία. Τόσο οι γονείς του όσο και οι δύο αδελφές του πατέρα του, η Ταρσίλα και η Αιμιλιανή, διακρίνονταν για την ευσέβειά τους και επέδρασαν ευεργετικά στην διαμόρφωση της προσωπικότητας του Γρηγορίου. Ως γόνος πλούσιας οικογένειας ο Γρηγόριος έλαβε καλή μόρφωση, ιδιαίτερα στη νομική. Βέβαια έζησε σε μια εποχή όπου η καλλιέργεια της ελληνικής γλώσσας και των ελληνικών γραμμάτων στη Ρώμη είχε σβήσει. Ο Γρηγόριος μάλλον ήταν κάτοχος μόνο της λατινικής γλώσσας, γεγονός που δεν του επέτρεπε να μελετήσει την πλούσια θεολογική γραμματεία των Ελλήνων Πατέρων.
Περί το έτος 570 μ.Χ. διορίσθηκε από τον αυτοκράτορα Ιουστινιανό Β’ (565 – 576 μ.Χ.) στο αξίωμα του πραίτορος της πόλεως της Ρώμης. Δεν παρέμεινε όμως για μακρύ χρονικό διάστημα στην θέση αυτή. Μετά τον θάνατο του πατέρα του διέθεσε το μέγιστο μέρος της περιουσίας που κληρονόμησε σε φιλανθρωπικά έργα και στην ίδρυση μονών. Ίδρυσε έξι μοναστήρια στη Σικελία και περί το έτος 575 μ.Χ. μετέτρεψε την οικία του στην Ρώμη σε μοναστήρι αφιερωμένο στον Απόστολο Ανδρέα. Ο ίδιος έγινε μοναχός αυτής της μονής και αργότερα αναδείχθηκε ηγούμενός της. Στο μοναστήρι ζούσε μια πολύ ασκητική ζωή και αφιερώθηκε στην προσευχή και στη μελέτη της Αγίας Γραφής και των Πατέρων.
Δεν έμελλε όμως να παραμείνει για πολύ καιρό στη μονή του, γιατί χειροτονήθηκε διάκονος και το έτος 579 μ.Χ. εστάλη στην αυτοκρατορική αυλή της Κωνσταντινουπόλεως ως αποκρισιάριος, δηλαδή αντιπρόσωπος, του Πάπα Ρώμης. Στην Κωνσταντινούπολη ο Όσιος Γρηγόριος, μαζί με τους μοναχούς που τον συνόδευσαν από την Ρώμη, ζούσε μοναστική ζωή. Είχε όμως την ευκαιρία να γνωρίσει από κοντά τα πολιτικά και εκκλησιαστικά προβλήματα της αυτοκρατορίας και να συνάψει γνωριμίες με σημαίνοντα πρόσωπα της αυτοκρατορικής αυλής, με τα οποία διατήρησε αλληλογραφία μετά την αναχώρησή του από την Κωνσταντινούπολη. Ανάμεσα στα πρόσωπα αυτά ήταν η Θεοκτίστη, αδελφή του αυτοκράτορα Μαυρικίου (582 – 602 μ.Χ.), ο πατρίκιος Ναρσής, ο ιατρός του αυτοκράτορα Θεόδωρος κ.α. Στην Κωνσταντινούπολη επίσης, γνώρισε τον Επίσκοπο Σεβίλλης Λέανδρο (βλέπε 27 Φεβρουαρίου), ο οποίος ταξίδευε κατά το ίδιο χρονικό διάστημα στην πρωτεύουσα της αυτοκρατορίας και με τον οποίο διατήρησε αδελφική φιλία και αλληλογραφία στα κατοπινά χρόνια.
Περί το έτος 586 μ.Χ. ο Γρηγόριος μετακαλείται στην Ρώμη. Υπάρχει η άποψη ότι με την επανάκαμψή του στην Ρώμη επέστρεψε στο μοναστήρι του και τότε ήταν που έγινε ηγούμενός του. Μια άλλη άποψη υποστηρίζει ότι ο Γρηγόριος μετά την επάνοδό του στην Ρώμη δεν επέστρεψε στη μονή, αλλά υπηρέτησε ως διάκονος της Ρωμαϊκής Εκκλησίας και σύμβουλος του Πάπα Πελαγίου Β’. Σύμφωνα με την άποψη αυτή, ο Γρηγόριος έγινε ηγούμενος πριν την χειροτονία του σε διάκονο και την αποστολή του στην Κωνσταντινούπολη.
Το έτος 590 μ.Χ. ο Πάπας Πελάγιος Β’ ασθένησε από επιδημική ασθένεια και πέθανε. Παρά το ότι τόσο ο κλήρος όσο και ο λαός της Ρώμης ζητούσαν τον Γρηγόριο για Επίσκοπό τους μετά την κοίμηση του Πελαγίου Β’, η απροθυμία του ιδίου να ανέλθει στον επισκοπικό θρόνο ήταν έκδηλη. Η στάση του αυτή προερχόταν από την συναίσθηση του βάρους της ευθύνης του επισκοπικού αξιώματος και από την ταπεινή πεποίθηση ότι οι δικές του δυνάμεις δεν ήταν επαρκείς για ένα τόσο σπουδαίο έργο. Όταν ο Επίσκοπος Ραβέννας Ιωάννης με επιστολή του το έψεξε για την διστακτικότητά του αυτή, ο Όσιος Γρηγόριος αποφάσισε να του απαντήσει με την συγγραφή μιας ολόκληρης πραγματείας για το βαρυσήμαντο έργο του Επισκόπου και για τα προσόντα που αυτός πρέπει να έχει. Επρόκειτο δηλαδή για μια απολογία του Γρηγορίου σχετικά με τους ενδοιασμούς του να αναλάβει το βάρος του επισκοπικού αξιώματος.
Ο Γρηγόριος, παρά τους έντονους προσωπικούς του ενδοιασμούς, ανήλθε στον επισκοπικό θρόνο της Ρώμης ως Πάπας Γρηγόριος Α’. Η κατάσταση που είχε να αντιμετωπίσει ήταν πολύ δυσχερής. Αφ’ ενός η επιδημία λυμαινόταν τις ζωές των ανθρώπων και αφ’ ετέρου μια φοβερή πλημμύρα του ποταμού Τίβερη είχε καταστρέψει σημαντικό αριθμό περιουσιών και σιτηρών. Σημαντικότερο ακόμη πρόβλημα ήταν η παρουσία των Λομβαρδών ως εισβολέων στην Ιταλία, οι οποίοι κατείχαν το μεγαλύτερο μέρος της Βόρειας Ιταλίας και μεγάλο μέρος της Νότιας Ιταλίας. Οι Λομβαρδοί ήταν αιτία συνεχούς αναστατώσεως στην Ιταλία και απειλούσαν να καταλάβουν και τα υπόλοιπα εδάφη της (Ρώμη, Ραβέννα, Νεάπολη, Βενετία, Σικελία, Σαρδηνία, Κορσική), τα οποία ανήκαν στη Βυζαντινή αυτοκρατορία και εποπτεύονταν από τον έξαρχο του αυτοκράτορα, ο οποίος είχε την έδρα του στη Ραβέννα.
Με την ανάληψη του επισκοπικού αξιώματος ο Γρηγόριος αναλώθηκε στην υπηρεσία του ποιμνίου του και της Εκκλησίας στο σύνολό της. φρόντισε με θαυμαστή επιμέλεια το φιλανθρωπικό έργο στη Ρώμη και μερίμνησε με επιτυχία για τον εκχριστιανισμό των Αγγλοσαξόνων, αποστέλλοντας στη Βρετανία από την μονή του Αποστόλου Ανδρέου, ομάδα σαράντα μοναχών, ως ιεραποστόλων, με επικεφαλής τον Αυγουστίνο της Καντουαρίας. Επίσης ενδιαφέρθηκε για την αξιοποίηση, την οργάνωση της καλλιέργειας και την ορθή διάθεση των προσόδων των γαιών του παπικού θρόνου. Αξιοσημείωτο είναι ότι επέμενε να δίνει οδηγίες στους κατά τόπους υπευθύνους των παπικών κτημάτων να μεριμνούν για την αποφυγή κάθε αδικίας και παράνομου πλουτισμού στο διαχειριστικό τους έργο.
Ο Όσιος προσκαλούσε κατά διαστήματα τους πιο πτωχούς της πόλεως και έτρωγε μαζί τους. Κάποτε έδωσε εντολή να έλθουν στην Επισκοπή δώδεκα πτωχοί, για να τους προσφέρει φαγητό. Την ώρα που έτρωγαν, ο Όσιος έβλεπε δεκατρείς προσκεκλημένους και ο ένας από αυτούς ήταν διαφορετικός στην όψη. Είχε πρόσωπο φωτεινό και πότε έμοιαζε με γέροντα στην ηλικία, πότε με νέο. Όταν οι άλλοι έφυγαν, τον ρώτησε ποιος είναι και εκείνος απάντησε: «Είμαι Άγγελος Κυρίου. Σε έχω επισκεφθεί και άλλη φορά, όταν ήσουν μοναχός και μου έδωσες ελεημοσύνη. Ο Θεός θέλησε να δοκιμάσει την προαίρεσή σου και με το παράδειγμά σου να διδάξει και άλλους. Μάλιστα, από τότε έλαβα εντολή να είμαι πάντα μαζί σου, για να σε προστατεύω. Ότι θελήσεις από τον Θεό να μου το πεις και θα το μεταφέρω».
Επειδή η Ρώμη ήταν ο μόνος Πατριαρχικός θρόνος σε όλη τη Δύση, ο Γρηγόριος προσπαθούσε να επιλύσει κατά τον καλύτερο δυνατό τρόπο το πολλαπλά προβλήματα που παρουσίαζαν οι Εκκλησίες της Ιταλίας, της Γαλατίας, της Ισπανίας και της Βρετανίας. Ένα από τα πιο σημαντικά προβλήματα που είχε να αντιμετωπίσει, ήταν το σχίσμα των Επισκόπων της Λιγουρίας, της Ιστρίας και της Βενετίας, οι οποίοι δεν δέχονταν την Ε’ Οικουμενική Σύνοδο, που συνήλθε στην Κωνσταντινούπολη, το έτος 553 μ.Χ. Η αιτία του προβλήματος ήταν ότι η Σύνοδος αυτή είχε καταδικάσει ως νεστοριανικά τα γνωστά ως «Τρία Κεφάλαια», δηλαδή το πρόσωπο και τα έργα του Θεοδώρου Μοψουεστίας, τα έργα του Θεοδωρήτου Κύρου κατά του Κυρίλλου Αλεξανδρείας και την επιστολή του Ίβα Εδέσσης προς Μάριν τον Πέρση. Οι διαφωνούντες δυτικοί Επίσκοποι θεωρούσαν ότι η καταδίκη αυτή προωθούσε ένα συμβιβασμό με τους Μονοφυσίτες, αναιρώντας έτσι την πίστη της Δ’ Οικουμενικής Συνόδου, η οποία συνήλθε στην Χαλκηδόνα, το έτος 451 μ.Χ. Επειδή η Ρώμη, παρά τις αρχικές αντιδράσεις της, είχε αποδεχθεί την Ε’ Οικουμενική Σύνοδο και την καταδίκη των «Τριών Κεφαλαίων», οι διαφωνούντες δυτικοί Επίσκοποι είχαν διακόψει την εκκλησιαστική κοινωνία τους με την Ρώμη. Ο Όσιος Γρηγόριος προσπάθησε επανειλημμένως να πείσει τους διαφωνούντες Επισκόπους ότι η Ε’ Οικουμενική Σύνοδος δεν ερχόταν σε αντίθεση με το δόγμα της Χαλκηδόνας. Πραγματικά κατόρθωσε να μεταστρέψει τη γνώμη μερικών από αυτούς, αλλά η άρση του σχίσματος έγινε μετά την κοίμησή του.
Στο μεγάλο πρόβλημα της αντιμετωπίσεως των προκλήσεων των Λομβαρδών, οι οποίοι απειλούσαν να καταλάβουν την Ρώμη, ο Γρηγόριος, παρά της επανειλημμένες εκκλήσεις του, δεν κατέστη δυνατό να λάβει βοήθεια για αναχαίτιση του εχθρού από τον αυτοκράτορα της Κωνσταντινουπόλεως Μαυρίκιο και από τον Βυζαντινό έξαρχο της Ραβέννας Πατρίκιο. Βέβαια ο αυτοκράτορας Μαυρίκιος βρισκόταν σε δεινή θέση, γιατί εκτός από τους Λομβαρδούς είχε να αντιμετωπίσει σε διαφορετικά μέτωπα τους Πέρσες, τους Σλάβους, τους Αβάρους και τους Μαυρούσιους. Έτσι ο Γρηγόριος αναγκάστηκε να αναλάβει ο ίδιος πολιτική πρωτοβουλία και να συνάψει συνθήκη με τους Λομβαρδούς, πληρώνοντάς τους ένα μεγάλο ποσό χρημάτων και δίνοντας σε αυτούς ετήσιο φόρο πολυτελείας.
Είναι πράγματι λυπηρό το ότι η Βυζαντινή αυτοκρατορία αδυνατούσε να προασπίσει αποτελεσματικά τις δυτικές κτήσεις της στα δύσκολα εκείνα χρόνια. Αυτό είχε οδυνηρές συνέπειες τόσο για την Πολιτεία όσο και για την Εκκλησία. Οι Λατίνοι βυζαντινοί υπήκοοι σταδιακά αποξενώθηκαν από το κέντρο της αυτοκρατορίας, που αδυνατούσε να τους βοηθήσει, οι δυτικές κτήσεις του Βυζαντινού κράτους έπεσαν στα χέρια των βαρβαρικών φύλων, ενώ ο Επίσκοπος Ρώμης ανέλαβε πολιτικές εξουσίες, συνεργάστηκε με τους ηγεμόνες των βαρβαρικών φύλων και σταδιακά έγινε ο ίδιος κοσμικός άρχοντας.
Βέβαια ο Όσιος Γρηγόριος δεν φέρει καμία ευθύνη για την μετά από αιώνες εξέλιξη του παπικού θρόνου σε κοσμική εξουσία, ούτε για την συνεργασία μεταγενέστερων παπών με τους Φράγκους. Ο ίδιος έκανε αυτό που θεωρούσε καθήκον και υποχρέωσή του για την προάσπιση του ποιμνίου και της πατρίδος του στους χαλεπούς εκείνους καιρούς. Ο Όσιος Γρηγόριος μπορεί σε ορισμένα θέματα να διαφωνούσε με τον Βυζαντινό αυτοκράτορα, αλλά αυτό συνέβαινε συχνότατα και με τους Πατριάρχες της Ανατολής. Όπως όμως φαίνεται μέσα από τα γραπτά κείμενά του, θεωρούσε τον εαυτό του πιστό υπήκοο του Βυζαντινού κράτους. Ουδέποτε αμφισβήτησε την εξουσία του Βυζαντινού αυτοκράτορα και συμβούλευε τους πιστούς να αναπέμπουν προσευχές γι’ αυτόν.
Ο Όσιος Γρηγόριος ήταν άνθρωπος ταπεινού φρονήματος. Παρά το γεγονός ότι αποδεχόταν χωρίς κριτική εξέταση τη θεωρία περί του παπικού πρωτείου, ο ίδιος αρνιόταν κατηγορηματικά για τον εαυτό του τον τίτλο του «οικουμενικού πάπα», τον οποίο του πρότεινε ο Πατριάρχης Αλεξανδρείας Ευλόγιος (579/580 – 607 μ.Χ.) και με ειλικρίνεια προτιμούσε τον τίτλο «δούλος του Θεού». Τόνιζε μάλιστα εμφαντικά – και εν πολλοίς το αποδείκνυε στην πράξη – ότι σεβόταν τα δικαιώματα και την εκκλησιαστική δικαιοδοσία των άλλων Επισκόπων.
Ο Όσιος Γρηγόριος κοιμήθηκε από αρθριτική νόσο, το έτος 604 μ.Χ.
Απότμημα του Ιερού Λειψάνου του Αγίου βρίσκεται στη Μονή Μπούρα Μεγαλοπόλεως.