Urodził się w 1020 r. w Toskanii, w niezamożnej rodzinie. Miał na imię Hildebrand. Wykształcenie i formację duchową zdobył w klasztorze benedyktyńskim na Awentynie, związanym z opactwem w Cluny. W roku 1046 towarzyszył dobrowolnie na wygnaniu w Kolonii, w Niemczech, papieżowi Grzegorzowi VI. Po jego śmierci wrócił do Rzymu (1047) i był prawą ręką papieża św. Leona IX i współautorem jego wielkich planów reformistycznych. Papież mianował go kardynałem i skarbnikiem. Być może przedtem był mnichem u benedyktynów w Cluny. Był wysyłany przez papieży (Grzegorza VI, Leona IX, Mikołaja II) z misjami do różnych krajów. W latach 1054-1056 był legatem papieskim we Francji, a w 1057 r. - w Niemczech. Później zarządzał bazyliką św. Pawła za Murami. Miał poważny wpływ na politykę papieży XI wieku. Aleksander II mianował go kardynałem-archidiakonem, czyli pierwszym godnością duchownym (po papieżu). Po śmierci tego papieża Hildebrand został wybrany na stolicę Piotrową 22 kwietnia 1073 r. Przyjął wtedy święcenia kapłańskie i biskupie.

Podjął głęboką reformę Kościoła, pragnąc uniezależnić go od władzy świeckiej. Zaraz na początku swoich rządów zajął się uporządkowaniem spraw państwa kościelnego. Ponowił z Normanami układ oddania im w lenno południowych Włoch i Sycylii w zamian za obietnicę opieki, a w razie potrzeby - obrony Kościoła. Na obszarach, które pozostały pod ścisłą administracją papieża, uporządkował sprawy kościelne. Wypowiedział walkę symonii (kupowaniu urzędów kościelnych), inwestyturze (wybieraniu przez panujących na stanowiska kościelne m.in. biskupów i opatów) oraz niezachowywaniu celibatu przez duchownych. W roku 1074 zwołał do Rzymu synod, na którym uchwalono prawa głoszące, że kto przyjął urząd kościelny za pieniądze, tym samym zostaje automatycznie tego urzędu pozbawiony. Kapłanom żonatym zabroniono sprawować funkcje święte. Gdyby zaś chcieli stawiać opór, sam lud miał im odmówić posłuszeństwa i składania jakichkolwiek danin. Po tym synodzie papież rozesłał swoich legatów po wszystkich krajach Europy, by ogłosili powyższe uchwały i by przypilnowali ich stosowania. Zaczęto rzucać na papieża oszczerstwa, że sprzyja manicheizmowi oraz potępia małżeństwo. Zaczęły się nawet pojawiać karykatury papieskie. Jedynie król angielski, Wilhelm Zdobywca, poparł papieża. Otrzymał za to przydomek "perły monarchów".
W roku 1075 papież zwołał do Rzymu drugi synod, na którym wobec świeckich panów ogłoszono dekrety przeciwko inwestyturze. Pod groźbą ekskomuniki, czyli wyłączenia z Kościoła, nie wolno było odtąd przyjmować od świeckich godności kościelnych. Otrzymane zaś tą drogą urzędy synod czynił nieważnymi. Tym postanowieniem Grzegorz VII naraził się władcom świeckim. Na czele opozycji stanął cesarz niemiecki, Henryk IV. Doszło do tego, że zaczął on publicznie lżyć "mnicha Hildebranda", nadal też szafował godnościami i urzędami kościelnymi według swej woli. Po jego stronie stanęli nie tylko panowie świeccy, ale także wyżsi duchowni, którzy otrzymali od nich urzędy. Cesarz posunął się nawet do tego, że do Rzymu posłał spiskowców, którzy w samo Boże Narodzenie w czasie odprawiania Mszy świętej rzucili się na papieża, uprowadzili go z kościoła, poranili go i chcieli zamordować. Papieża ocalił lud, który rzucił się na oprawców i zmusił ich do ucieczki. Cesarz zwołał kontrsynod do Niemiec i zmusił biskupów, by wypowiedzieli posłuszeństwo papieżowi. Cesarz wysłał także do papieża bardzo obelżywy list.
W odpowiedzi na te wydarzenia na synodzie rzymskim w lutym 1076 r. papież ekskomunikował Henryka IV. To poskutkowało. Wielu dygnitarzy kościelnych złożyło akt uległości wobec papieża i prośbę o zdjęcie z nich kar kościelnych. Henryk IV, widząc, że sprawę przegrał, zareagował pokorą. Natychmiast udał się do Włoch, by przed mającym rozpocząć się sejmem Rzeszy Niemieckiej w Augsburgu, który miał ogłosić jego detronizację, mieć czyste ręce. Na ten sejm został zaproszony także papież, który już wyruszył w drogę. Kiedy papież znalazł się w Canossie, przybył tam także cesarz. W szatach pokutnika zjawił się na zamku księżnej Matyldy. Papież, znając obłudę Henryka, nie chciał się z nim widzieć. Cesarz uparcie stał u bram zamku przez trzy dni. Dopiero na usilne prośby Matyldy, teściowej Henryka, i opata Cluny, Hugona, który był ojcem chrzestnym Henryka, Grzegorz ustąpił i zdjął karę z cesarza.
Konflikt jednak nie ustał. W 1084 r. Henryk IV postanowił zemścić się na papieżu, zdobył Rzym i osadził w nim antypapieża Klemensa III. Grzegorz VII podczas najazdu schronił się w Zamku Anioła. W kilka tygodni później z odsieczą przyszły wojska normańskie i przymusiły do odwrotu króla niemieckiego oraz antypapieża. Grzegorza uwolniono. Wezwani przez niego sprzymierzeńcy zachowali się jednak jak wrogowie - rabując, niszcząc i paląc. To wywołało wśród ludności taki gniew, że Normanowie musieli Rzym opuścić, ale z nimi także musiał odejść papież, gdyż ludność była oburzona, że sprowadził na Rzym takich "obrońców". Grzegorz VII udał się najpierw na Monte Cassino, następnie do Benewentu, wreszcie owacyjnie został powitany w Salerno. Pod koniec roku 1084 zwołał do Salerno synod, na którym powtórnie rzucił klątwę na cesarza i na narzuconego przez cesarza antypapieża, Wilberta.
Złamany wreszcie trudami i wiekiem papież zmarł w Salerno 25 maja 1085 r. Na łożu śmierci wypowiedział słowa, które umieszczono w katedrze przy ołtarzu, gdzie spoczywa: "Umiłowałem sprawiedliwość, a znienawidziłem nieprawość, dlatego umieram na wygnaniu". Papież Grzegorz XIII (1572-1585) wpisał imię Grzegorza VII do Martyrologium Rzymskiego. Papież Paweł V w roku 1606 oficjalnie zaliczył go w poczet świętych. Papież Benedykt XIII w roku 1728 jego kult rozszerzył na cały Kościół. W roku 1961 przywieziono trumnę z relikwiami św. Grzegorza do Rzymu w specjalnym wagonie-kaplicy, aby Wieczne Miasto mogło im złożyć hołd, a potem przewieziono je z powrotem do Salerno.
Św. Jan Paweł II, który przybył do Salerno 25 maja 1985 r. w 900-lecie śmierci swego poprzednika, powiedział o nim: "Święty Grzegorz VII nieskończenie miłował Kościół, Oblubienicę Chrystusa, którą pragnął widzieć czystą, niewinną, świętą i wolną. Dla Kościoła tak bardzo wiele wycierpiał".

W ikonografii Grzegorz VII przedstawiany jest w papieskim stroju, często w tiarze. Jego atrybutami są: gołąb, księga, łzy (z powodu doświadczanych prześladowań), obraz Matki Bożej, do której miał szczególne nabożeństwo.