Церковь Григория Богослова была построена в 1670-х годах на территории Митрополичьего сада. Ранее, в 16 веке, здесь находились палаты Григорьевского монастыря, который был упразднен в 17 веке при строительстве нового Архиерейского двора. Новая церковь была возведена на старом фундаменте и гармонично вписалась в панораму Ростовского кремля.

Первоначальное убранство церкви было утрачено в результате пожара 1730 года. Неизвестно, существовала ли церковь Григория Богослова в 17 веке. Как и другие церкви Ростовского архиерейского дома, она была украшена фресковой живописью.

В 1740-х годах, при архиепископе Арсении, интерьер храма был оформлен лепниной и плафонной клеевой живописью. Зеленоватые стены внутри разделены каннелированными пилястрами, между которыми расположена лепнина с цветочными мотивами, картушами и раковинами. Эти формы выполнены с декоративным вкусом и темпераментом, что выдает руку мастера из простонародья.

В картушах изображены евангельские сцены: на западной стене, Преполовение, Благовещение, Беседа с Никодимом; на южной стене, Вход в Иерусалим; на северной, Рождество Богоматери; в барабане, Отечество; в алтаре, Тайная вечеря, Саваоф, Моление о чаше.

В 1884 году интерьер церкви был обновлен в русском стиле артелью Н.М. Сафонова. Реставрация проводилась на средства крестьянина И.А. Рублева под контролем Московского Археологического Общества. Во время реставрации была изменена живопись в картушах. На западной стене появились клейма: Нагорная проповедь, Изгнание торгующих из храма, Насыщение десяти тысяч десятью хлебами. На восточной стене изображен Антоний Римлянин, плывущий на камне в Новгород из Рима. Оконные откосы украшены травным орнаментом в русском стиле, состоящим из зеленых и красных побегов на желтом фоне. Травной узор покрывает стены и своды храма, паперти и притворы. В окна вставили узорчатые рамы с разноцветными стеклами.

В 1880-х годах в церкви был установлен новый иконостас, украшенный позолоченной резьбой на красном фоне. Царские врата для иконостаса изготовил ростовский резчик Никольский по образцу царских врат Богословского храма на Ишне. Эти врата перенесли в Ишненскую церковь, а уникальные врата из храма Иоанна Богослова, вырезанные в 1562 году иноком Исайей, сейчас находятся в экспозиции Ростовского музея.

Все иконы пятиярусного иконостаса были созданы в 1880-х годах мастерами сафоновской артели, включая местных мастеров. Среди них, Богоматерь с предстоящими Антонием и Феодосием, Вседержитель с евангелием, Стефан Пермский в житии, Григорий Богослов, Преподобная Елизавета, Зачатие Иоанна Предтечи.