Ο Άγιος Γρηγόριος γεννήθηκε στη Νεοκαισάρεια του Πόντου, γύρω στο 210 μ.Χ., από γονείς  ειδωλολάτρες, που κατείχαν μεγάλη κοινωνική θέση. Σε νεαρή ηλικία βρέθηκε για σπουδές στη Νομική Σχολή της Βηρυτού στο Λίβανο, τις οποίες όμως σύντομα εγκατέλειψε, έχοντας γοητευθεί από το χριστιανικό τρόπο ζωής, αφού είχε ακούσει ζωντανά το λόγο του Θεού να κηρύσσεται.

Υπήρξε για μερικά χρόνια μαθητής του χαλκέντερου Ωριγένη. Απέκτησε άρτια μόρφωση στην περίφημη Θεολογική Σχολή της Αλεξάνδρειας. Επέστρεψε στην πατρίδα του, όπου και χειροτονήθηκε Επίσκοπος, παραμένοντας σταθερός στο ιερό καθήκον της αποστολής του μέχρι το τέλος της επίγειας ζωής, γύρω στο 270 μ.Χ.

Η Μακρίνα από την Καππαδοκία, γιαγιά του Μεγάλου Βασιλείου και του Γρηγορίου Νύσσης, υπήρξε μαθήτρια του Αγίου Γρηγορίου του Θαυματουργού. Μέσω αυτής έφθασε η παράδοση της θεολογίας των πρώτων αιώνων στους Καππαδόκες Πατέρες, οι  οποίοι ασφαλώς την αύξησαν και την επέκτειναν.

Ο ζήλος, η αγωνιστικότητα και η προσφορά του Αγίου Γρηγορίου στην Εκκλησία συνοψίζεται στην εξής παραδοχή: «Όταν ο Γρηγόριος ανέλαβε Επίσκοπος Νεοκαισαρείας, στην πόλη υπήρχαν 17 Χριστιανοί. Στο τέλος της επισκοπικής του διακονίας, υπήρχαν μόνο 17 ειδωλολάτρες». Αυτή ήταν η καλύτερη καταξίωση ενός σοφού και σεπτού Ιεράρχου.