Narodil se v Římě kolem r. 540. Studoval právo a ve třiceti letech se stal císařským náměstkem ve městě. Brzy se mu ale znechutil bouřlivý život. Složil úřad, rozdal své jmění a odešel na Sicílii, kde založil šest benediktínských klášterů, jejichž opatem se stal.
Bděl přísně na dodržování klášterních pravidel. Jednou zemřel mnich, u kterého po smrti našli tři zlaté peníze. Řehoř jej nedovolil pochovat na posvátném místě, ale sloužil za něj třicet mší za sebou. Po třicáté mši měl zjevení, ve kterém viděl spolubratrovu duši vystupovat do nebe. Zde je počátek tzv. „gregoriánských mší“.
Později se Řehoř vrátil do Říma, kde založil klášter ve svém rodném paláci.
R. 579 jej vyslal papež Pelagius do Cařihradu, aby tam řešil jisté církevní otázky. Po šesti letech na východě se Řehoř vrátil zpět do Říma a byl ve svém klášteře zvolen opatem.
Jednou koupil Řehoř na trhu několik otroků, kteří pocházeli z Anglie. Ve svém klášteře je pokřtil a vychoval ve víře. Protože slyšel, že Anglie žije v pohanství, rozhodl se tam odebrat. Dostal papežské povolení, ale když byl již na cestě, dohnali jej poslové, které vyslal římský lid, a donutili jej k návratu do města.
R. 590 byl Řehoř zvolen za papeže. Protože nechtěl funkci vykonávat, ukryl se v lese a čekal na novou volbu. Lidé však vypátrali jeho skrýš a s jásotem jej odvedli do Říma.
Na papežském dvoře zavedl Řehoř přísnou kázeň. Sám chodil v prostém řeholním šatě a modlil se společně s kněžími.
V Itálii byly v té době zlé poměry. Longobardi ji pustošili a východořímský císař, oficiální panovník, se o ni nestaral. Jediný, kdo pečoval o Řím, byl Řehoř. Navázal styky s Longobardy, platil jim daně a dokonce je získal pro katolickou Církev. Jeho působením se do Církve vrátili i španělští Vizigotové. Do Anglie poslal papež věrozvěsty a kladl jim na srdce, aby zachovávali místní zvyky. Řehoř byl spravedlivý i k židům. Netrpěl sice, aby měli křesťanské otroky, ale sám židovské otroky vykupoval.
Papež si získal zásluhu i na liturgickém poli. Zkoumal obřady a modlitby jednotlivých národů a to nejlepší použil do liturgie. Bohoslužebný zpěv jím zavedený se nazývá „gregoriánský chorál“. Sám papež skládal nové liturgické hymny. Byl také plodným spisovatelem. Pro kněze napsal knihu „Pravidla pastýře“, která byla r. 602 přeložena do řečtiny.
Řehoř byl pokorný. Dal si název „služebník služebníků božích“. Stoloval společně s žebráky a denně hostil dvanáct chudých. Na vykupování otroků a zajatců se nebál obětovat ani drahé církevní nádoby.
Papež byl tělesně slabý, trpěl na žaludek. Posledních pět let života proležel na posteli. Ale i z postele vedl pevně Církev. Diktoval listy a nařízení a vykonal tolik práce, že zdraví sotva stačili plnit jeho pokyny. Zemřel 12.3.604 ve stáří šedesáti pěti let. Jeho ostatky se nacházejí v chrámě sv. Petra ve Vatikáně.