După moartea tatălui său, pe când Grigorie avea 14 ani, mama sa l-a trimis la dascăli de seamă, unde a învăţat limba latină şi arta oratoriei, încât mulţi ajunseseră să se minuneze de darurile sale. Sfântul Grigorie a studiat și în Alexandria Egiptului, unde a fost ucenicul lui Origen (185-254), împreună cu fratele său, Atinodor. Tot aici a învăţat şi medicina. După ce s-a convertit la creştinism, fiind botezat în numele Preasfintei Treimi, a părăsit toate măririle şi s-a retras într-un loc singuratic, vieţuind în rugăciune şi în adâncirea dumnezeieştii înţelepciuni a Sfintelor Scripturi.
Pentru calităţile sale deosebite, Grigorie a fost ales şi hirotonit Episcop al Neocezareei, împotriva voii sale. Pentru credinţa sa puternică şi viaţa curată, Dumnezeu l-a înzestrat pe Sfântul Grigorie cu darul facerii de minuni şi de aceea a primit numele Taumaturgul, adică făcătorul de minuni. A trecut la Domnul în anul 275.
Pe patul de moarte fiind, i-a întrebat pe cei apropiaţi ai săi: Câţi păgâni se mai află în cetatea Neocezareei? I s-a răspuns: Se mai află 17 necredincioşi, care ţin la închinarea la idoli, dar cetatea întreagă crede în Hristos. Atunci Sfântul Grigorie a zis: Slavă lui Dumnezeu că numai 17 creştini am aflat când am venit aici episcop, iar acum, când merg la Domnul, atâţia necredincioşi rămân, câţi credincioşi am aflat întâi!”