Nato intorno all’anno 540 a Roma, Gregorio fu uno degli ultimi rappresentanti di una famiglia patrizia dell’aristocrazia romana, la gens Anicia, di antica tradizione cristiana. Appartenevano infatti a questa famiglia sia Ansano, il protomartire evangelizzatore e protettore della città di Siena, vissuto agli inizi del IV secolo, e Benedetto da Norcia, fondatore dell’ordine benedettino.

Alla gens erano appartenuti anche due papi e due imperatori, nonché svariati consoli, senatori e funzionari sia dell’impero che, dopo il 476, del consolato controllato e protetto da Costantinopoli, e comunque del governo della città di Roma sotto il dominio prima di Odoacre e poi di Teodorico.

Suo padre Gordiano era un regionarius, ovverosia un funzionario preposto al mantenimento dell’ordine pubblico, e Gregorio stesso, dopo il completamento di un corso di studi di ottimo livello, fu praefectus urbi, il prefetto della città di Roma. Lasciò la carica alla morte del padre e, entrato in possesso dell'eredità, se ne servì per costruire alcuni monasteri in Sicilia, dopodiché trasformato in monastero anche il domicilio paterno sul colle del Celio, si diede alla vita monacale.

La qualità della sua formazione, la sua spiritualità e le sue abilità retoriche e diplomatiche riunirono intorno a lui un nutrito gruppo di monaci della cui formazione si occupò personalmente, e questi suoi successi convinsero papa Pelagio II a conferirgli la carica di apocrisario, l’equivalente di un moderno nunzio apostolico. Lo fece dunque ordinare diacono e lo inviò come suo rappresentante alla corte dell’imperatore romano d’Oriente Tiberio intorno al 580.

Tornò a Roma nel 590, alla morte di papa Pelagio II, richiamato dalla necessità di trovare per la città di Roma e per la Chiesa una guida affidabile in un momento in cui le invasioni longobarde da una parte e il fiorire di nuovi movimenti scismatici dall’altra causavano non poche difficoltà. E Gregorio, non a caso in seguito dichiarato Dottore della Chiesa, si mostrò all’altezza del compito affidatogli.

In Italia, pur cercando di mantenersi sempre sotto la protezione di Maurizio, imperatore d’Oriente, non esitò ad andare allo scontro anche militare con il re longobardo Agilulfo, che giunse a porre Roma sotto assedio, e risolvendo alla fine il confronto con la conversione della moglie di Agilulfo, Teodolinda, la quale volle che il figlio Adaloaldo fosse pubblicamente battezzato, sancendo così la conversione dell’intero popolo longobardo al cristianesimo.

Combatté con efficacia lo scisma tricapitolino che minacciava l’Italia settentrionale, l’eresia donatista che si andava affermando in Africa, e l’arianesimo dei Visigoti di Spagna. Diede inoltre nuovo impulso all’evangelizzazione della Gallia e della Britannia, dove inviò un suo antico allievo del monastero sul Celio, Agostino di Canterbury, destinato a passare alla storia come “apostolo d’Inghilterra”. In Italia, si preoccupò di combattere la corruzione e la simonia, liberando ingenti fondi da destinare alla costruzione di monasteri, alla riorganizzazione del clero e alla riforma della liturgia.

A Gregorio si deve l’introduzione della modalità di canto liturgico che da lui prese il nome, il canto gregoriano. Nasce in questo contesto una tradizione iconografica che lo rappresenta spesso con una colomba. Si narra infatti che Gregorio avesse l’abitudine di dettare i suoi canti a un monaco che lo ascoltava da dietro una tenda; incuriosito dalle lunghe pause della dettatura il monaco, contravvenendo agli ordini ricevuti, avrebbe un giorno scostato leggermente la tenda durante una di queste pause, assistendo così al miracolo di una colomba (lo Spirito Santo) posata su una spalla del papa per dettargli a sua volta i canti all'orecchio.

Ammalatosi di gotta, morì a Roma il 12 marzo del 604, e nel suo dies natalis la Chiesa lo ha celebrato fino a che il Concilio Vaticano II non ha spostato la data al 3 settembre, giorno della sua elezione al Soglio di Pietro.