Св. Григорій народився в Малій Азії, в передовій по­ганській родині в місті Новокесарії. Коли став підростати й ходити до школи, то мав думку вибрати собі звання прав­ника. Але несподівано довелося йому ввійти на іншу дорогу життя. Сталося це після вінчання його сестри, коли він по шлюбі відпровадив її разом з братом до міста Кесарії в Палестині, де вона мала жити зі своїм чоловіком. Прибувши до Кесарії, Григорій стрінув там славного письменника Орі­гена, що мав там уже свою школу. Розмова з Орігеном так захопила Григорія, що він закинув думку про завчання права і разом з братом вписався до Орігенової школи. Там він учився логіки, природної філософії й математики, слухав викладів про мораль і етику, а вкінці про богословіє. Під впливом Орігенових розумних викладів про християнську ре­лігію та захоплюючого прикладу християнського життя вчи­теля, Григорій з братом навернулися приблизно 238 року до Христової віри. По повороті до родинної Новокесарії Григорій думав вернутися до правничого звання, але в короткім часі його висвятили на єпископа Новокесарії, хоч у тім місті було тоді сімнадцять християн. Єпископом був він тридцять літ. Нарід у його столиці був багатий і дуже грішний, тож Григорій забрався з великою ревністю до духовної праці над їхнім наверненням. Така його ревність сподобалася Богові і Він наділив його даром роблення чудес. Він лікував недужих, одночасно навертав їх до Христової віри. Св. Василій опо­відає про Григорія, що при всій своїй ревності був розваж­ний, тому до нього спішили люди з довір’ям за порадою в духовних і світських справах; знання права йому тут дуже придалося. Він здержувався від гіркости й гніву в словах, говорив зовсім просто й покірно, з острахом відвертався від неправди й фальшу. Молився з великим зібранням духа й пошаною до Бога, що до Нього він промовляв. Про це довідався св. Василій від своєї бабуні св. Макрини, що по­ходила з Новокесарії. Оповідають, що одного разу прийшов до нього поган­ський жрець та просив вияснення про християнського Бога. Коли Григорій дав йому поучення про християнську релігію, жрець сказав йому, щоб на довід правдивости своїх слів переніс гору на інше місце. Григорій це зробив, і жрець на­вернувся. Згодом Григорій висвятив його на свого диякона.
Коли настало переслідування християн за цісаря Декія, Григорій порадив своїм вірним, щоб не наражалися добро­вільно на муку й смерть, але ховалися від поган. Він теж зі своїм дияконом сховався в горах. Одного разу зайшли в те місце цісарські вояки, що шукали його й його диякона, але не зробили їм нічого, бо їм здавалося, що вони бачать тільки три дерева. Коли ж один з тих поган, що сказав був владі, де перебуває Григорій, вернувся на те місце, де були вояки, то побачив Григорія й диякона на молитві. Зрозу­мівши, що Бог чудесним способом заслонив був своїх вір­них слуг перед вояків, він навернувся до Христової віри.
Життєписці оповідають про Григорія, що коли надхо­дило рокове свято якого мученика, то він на той день при­готовляв, крім богослужби, також різні забави, що притягали юрби поган; таким чином погани познайомлювалися з християнами й їхньою вірою.
У 264 році відбувся в Антіохії собор, що на ньому осу­дили єпископи єретицьке вчення єпископа Павла з Само­сати; між тими, що перші підписали ухвали собору, був Гри­горій і його брат Атенодор, що теж був єпископом.
Коли Григорій лежав уже на смертній постелі, то спитав – Кільки ще є в місті поган. Koли йому сказали, що сімнад­цять, він почав прославляти Боже Милосердя, що дозволило йому зробити стільки навернень поган до Христа. Помолив­шись за навернення й цих останніх та за закріплення у вірі християн, попросив Григорій приятелів, щоб не справляли йому величавого похорону, тільки зовсім простий і вбогий, бо таке було все його життя.
Своє багатотрудне життя закінчив св. Григорій Ново­кесарійський приблизно 270 року. Згодом його тіло мали перенести до манастиря в Калябрії, після чого поширилося почитання св. чудотворця Григорія в південній Італії й Си­цилїі.