Родился в городе Иринополь (исаврийская область Декаполь) в бедной семье. Мать отличалась особым благочестием, брат избрал монашескую жизнь. Получив начальное образование, стал разнорабочим. Родители попытались принудить юношу к женитьбе, однако тот бежал из дома. 14 лет прожил в монастыре. Всю свою последующую жизнь он провел в странствиях: был в Константинополе, Риме, Коринфе. Затем вернулся в Фессалонику, в монастырь святого Мины, где прожил три года. Активно противостоял иконоборчеству. Незадолго до кончины попросил, чтобы его перенесли на гору Олимп, где он и скончался.
В греческой рукописной традиции считается автором т. н. Sermo Historicus («Историческое сказание весьма полезное и во многих отношениях сладостное о видении, которое, увидев однажды, некий сарацин уверовал, сделавшись мучеником ради Господа нашего Иисуса Христа»).
Среди чудес, совершенных Григорием Декаполитом, — изгнание змия, бесов, принимавших облик мух и скорпионов, многочисленные предсказания, избавления от телесных недугов. Его проповеди заставили многих грешников (блудница из Сиракуз, неблагочестивый монах Захария) изменить образ жизни. Чудеса происходили и от его мощей, которые в настоящее время находятся в монастыре Бистрица Рымнинской епархии в Румынии. Частица мощей находится в Кийском кресте патриарха Никона.
Главным источником сведений о жизни преподобного является его Житие сер. IX в., авторство которого приписывается агиографу Игнатию Диакону.
В иконографии Григорий Декаполит изображается в соответствии с чином прославления как преподобный в монашеских одеждах (в мантии, схиме, с аналавом), с непокрытой головой. Возрастная характеристика может варьироваться. В частности, в «Руководстве к писанию икон святых угодников Божиих», составленном В. Д. Фартусовым в 1910 году, о Григории Декаполите сказано:
