Ο Άγιος Γρηγόριος γεννήθηκε περίπου το 210 με 215 μ.Χ. Αρχικά ονομαζόταν Θεόδωρος και οι γονείς του ήταν Έλληνες ειδωλολάτρες και είχαν μεγάλη κοινωνική θέση στη Νεοκαισάρεια του Πόντου (γνωστή στην αρχαιότητα και ως Καβηρία, Διάσπολις και Σεβαστή, το σημερινό Νικσάρ) .
Μετά τη στοιχειώδη εκπαίδευση του, ο Άγιος Γρηγόριος μαζί με τον αδελφό του Γρηγόριο ή (σύμφωνα με μερικές αγιολογικές πηγές) Αθηνόδωρο, (βλέπε και για τους δύο στις 7 Νοεμβρίου) πήγαν στη Βηρυτό για να σπουδάσουν νομικά. Ο Θεός όμως είχε άλλα σχέδια για το Γρηγόριο. Όταν περνούσε από την Καισαρεία, άκουσε το δεινό ερμηνευτή των Γραφών, Ωριγένη. Ο Γρηγόριος τόσο πολύ ενθουσιάστηκε μαζί του, ώστε άφησε τα νομικά και διετέλεσε επί χρόνια μαθητής του. Ονομαστός είναι ο αποχαιρετιστήριος λόγος του μετά το πέρας των σπουδών του. Εκεί φαίνεται η μεγάλη αξία του Ωριγένη, σαν διδασκάλου και η βαθειά ευγνωμοσύνη του Γρηγορίου, σαν μαθητού. «Άπασαν προσήγε την παρ' αυτού τέχνην και επιμέλειαν και κατειργάσατο ημάς», γράφει για το διδάσκαλό του.
Κατόπιν πήγε στην Αλεξάνδρεια, και από εκεί επέστρεψε στη Νεοκαισάρεια με πλήρη θεολογική μόρφωση και άγιο ζήλο. Τότε ο Μητροπολίτης Αμασείας Φαίδημος διέκρινε τα χαρίσματα του και τον έκανε επίσκοπο Νεοκαισαρείας η οποία είχε μόνο 17 χριστιανούς! Ο Γρηγόριος, όμως, δεν το θεώρησε υποτιμητικό. Βασιζόταν πολύ στη δύναμη της θείας χάριτος και πάντα είχε στο μυαλό του τα ενθαρρυντικά λόγια του θείου Παύλου: «Ἐνδυναμοῦ ἐν τῇ χάριτι τῇ ἐν Χριστῷ Ἰησοῦ» (Β' πρός Τιμόθεον, β' 1), δηλαδή να ενδυναμώνεσαι με τη χάρη που μας δίνεται από τη σχέση και την ένωση μας με τον Ιησού Χριστό. Πράγματι, με τη χάρη του Θεού, ο Γρηγόριος έκανε καταπληκτικό αγώνα και εκχριστιάνισε σχεδόν όλη την πόλη. Και ενώ είχε παραλάβει 17 χριστιανούς, όταν πέθανε ειρηνικά στα τέλη του 270 μ.Χ. είχαν απομείνει στην επισκοπική του περιφέρεια μόνο 17 ειδωλολάτρες! Υπήρξε δε τόσο εγκρατής στη γλώσσα του, ώστε δεν βγήκε απ' αυτή κανένας κακός, περιττός ή αργός λόγος. Γι' αυτό και ο Θεός τον κόσμησε και με το χάρισμα της θαυματουργίας.
Στον Γρηγόριο αποδίδεται η καθιέρωση εορτασμών προς τιμήν των μαρτύρων, των διδασκαλιών σχετικά με τους αγίους και η τήρηση εορτών για τους αγίους, που αποτέλεσε επίσης μέσο για να προσελκύσει ειδωλολάτρες στην εκκλησία.
Τον βίο του Αγίου Γρηγορίου του θαυματουργού συνέγραψε ο Άγιος Γρηγόριος ο Επίσκοπος Νύσσης, αδελφός του Μεγάλου Βασιλείου, ο οποίος αποτελεί την πιο αξιόπιστη βιογραφική πηγή εν μέσω ασαφειών και θρύλων. Στον εγκωμιαστικό του λόγο προς τον Άγιο, τον ονομάζει Μέγα και θεωρείται ότι ήταν το πρώτο άτομο που είναι γνωστό ότι έλαβε όραμα της Παναγίας (μαζί με τον Ιωάννη τον Βαπτιστή), βάσει του οποίου κατέγραψε μια ομολογία σχετικά με το δόγμα της Αγίας Τριάδας. Επίσης, ο Άγιος Γρηγόριος Επίσκοπος Νύσσης αναφέρει ότι ο ίδιος μεγάλωσε ακούοντας διηγήσεις και περιγραφές περιστατικών της ζωής του Αγίου Γρηγορίου του Θαυματουργού, καθώς και τους θεοπνεύστους λόγους του, από την γιαγιά του Αγία Μακρίνα (βλέπε 19 Ιουλίου) η οποία ήταν μαθήτρια και πνευματικό παιδί του Αγίου Γρηγορίου Νεοκαισαρείας.
Αλλά και ο Μέγας Βασίλειος σ' ένα του λόγο λέει για τον Γρηγόριο τον θαυματουργό, ότι για τα πνευματικά του χαρίσματα και την χάρη των θαυμάτων «δεύτερος Μωϋσῆς παρ΄ αὐτῶν τῶν ἐχθρῶν τῆς Ἐκκλησίας ἀνηγορεύετο».
Τα έργα του Γρηγόριου έχουν διασωθεί σε ιδιαίτερα αποσπασματική κατάσταση. Ονομαστός παραμένει ο αποχαιρετιστήριος λόγος του Εις Ωριγένην Προσφωνητικός μετά το πέρας των σπουδών του, όπου εξυμνείται η διδακτική δεινότητα του Ωριγένη. Άλλα έργα του που σώζονται είναι η Επιστολή Κανονική Περί των εν τη Καταδρομή των Βαρβάρων Ειδωλόθυτα Φαγόντων ή και Έτερα τινά Πλημμελησάντων, Προς Τατιανόν Περί Ψυχής Λόγος Κεφαλαιώδης, Λόγοι Εις τον Ευαγγελισμόν της Παναγίας Θεοτόκου και Αεί Παρθένου της Μαρίας, Λόγος εις τους Αγίους Πάντας, Ομιλία Εις τον Εκκλησιαστήν, αποσπάσματα από σχολιολόγια στο Ευαγγέλιο του Ματθαίου, στον Ιερεμία και στον Ιώβ.
