Gregorio nació cerca de Tréveris hacia el año 707. Cuando tenía quince años, su tía, que era abadesa del convento de Pfalzel, le pidió que fuese a leer un libro a sus religiosas. Se hallaba entonces presente san Bonifacio, quien iba de paso, de Frieslandia a Hesse y Turingia. Cuando Gregorio terminó la lectura, su tía le rogó que hiciese un resumen, pues no todas las religiosas entendían el latín; pero Gregorio respondió que no sabía resumir. Entonces san Bonifacio se levantó, hizo el resumen y añadió una homilía sobre la necesidad y la grandeza de la vida virtuosa y apostólica. La homilía produjo tal impresión en Gregorio, que resolvió seguir al santo a dondequiera que fuese. San Bonifacio le llevó consigo, le instruyó, le tomó por compañero en todos sus viajes y llegó a quererle como a un hijo. El discípulo fue un fiel imitador del espíritu y virtudes del maestro y colaboró con él en todas sus misiones. Poco antes de morir, san Bonifacio envió a san Gregorio a Utrecht a gobernar un monasterio dedicado a San Martín, que acababa de fundarse. El año 754, san Bonifacio conquistó la corona del martirio, al mismo tiempo que san Eobán, quien había administrado la sede de Utrecht desde la muerte de san Wilibrordo. San Gregorio tuvo entonces que encargarse de la administración de la diócesis. Aunque desempeñó ese oficio durante veinte años, hasta su muerte, no llegó a recibir la consagración episcopal. Algunos documentos afirman que fue obispo, pero consta que no llegó a serlo, pues así lo dice expresamente su biógrafo, san Ludgerio.
La abadía de San Martín se convirtió, bajo el gobierno de san Gregorio, en un gran centro misional. Los aspirantes a la vida religiosa acudían no sólo de las regiones circundantes, sino aun de Inglaterra. Entre los discípulos de san Gregorio se contaron san Ludgerio, san Lebwino y san Marchelem; los dos últimos eran ingleses y san Ludgerio había estudiado en York. Con su predicación y diligencia pastorales, san Gregorio hizo de la diócesis un sitio digno de la abadía. San Ludgerio alaba principalmente a su maestro por su prudencia, liberalidad y espíritu de perdón. Al respecto cuenta que los dos hermanos de san Gregorio fueron asesinados alevosamente. Las autoridades enviaron a los asesinos a san Gregorio para que éste decidiese qué género de muerte habían de sufrir (como se sabe, en aquella época existía la bárbara costumbre de que los parientes de la víctima determinasen la sanción). El santo, en vez de castigarlos, dio a cada uno una generosa limosna y los dejó en libertad. Gregorio soportó con ejemplar paciencia y fortaleza una parálisis durante los últimos tres años de su vida. Murió en Maastricht, el 25 de agosto, alrededor del año 775. Los canónigos regulares de Letrán, así como las diócesis de Utrecht y Tréveris, celebran la fiesta del santo.
La biografía de san Gregorio escrita por san Lutgerio, que es nuestra fuente principal, puede verse en Mabillon y en Acta Sanctorum, agosto, vol. V. Pertz hizo una edición crítica en Monumenta Germaniae Historica, Scriptores, vol. XV. Véase H. Timmerding, Die christliche Frühzeit Deutschlands, vol. V, Die angelsüchsische Mission (1929).