Πάνω στους βράχους της δυτικής ακτής που φθάνουν σε ύψος 30 μ., στέκεται η Μονή Γρηγορίου, σχεδόν στο μέσο της απόστασης μεταξύ των Μονών Σιμωνόπετρας και Διονυσίου, μιας ώρας δρόμο από την κάθε μια. Στην τοποθεσία όπου ο κτήτορας της Μονής, Όσιος Γρηγόριος, έβαλε τα θεμέλια της το 1345, στην αρχαιότητα πιθανόν υπήρχε ιερό αφιερωμένο στον Ποσειδώνα. Ο Γρηγόριος ήταν ο ηγέτης του Ησυχαστικού κινήματος, το οποίο αργότερα απείλησε τα θεμέλια του Αγίου Όρους και ολόκληρης της Βυζαντινής αυτοκρατορίας. Μετά από μια μακρά διαμονή στο μοναστήρι της Αγίας Αικατερίνης στο Όρος Σινά, ο Γρηγόριος ήρθε στον Άθω και έζησε στην Ιβήρων για αρκετά χρόνια. Έπειτα άρχισε να σκέπτεται την ίδρυση της Μονής και να αγωνίζεται για την υπεράσπιση του ησυχασμού, στη λυσσώδη αντιγνωμία μία που τερματίστηκε μόνο μετά το θάνατο του, με την τελική νίκη των Ησυχαστών.
Η Μονή τιμά ως δεύτερο κτήτορά της το μοναχό Γρηγόριο, από τη Συρία ή από το νησί της Σύρου, που το 1400 έγραψε τους κανόνες του μοναστικού βίου στη μοναστική κοινότητα της Γρηγορίου.
Ο ηγεμόνας της Μολδαβίας Στέφανος Ε’ Ούρεσης (1355-1367) αναφέρεται ως ο τρίτος κτήτωρ, γιατί υπήρξε μεγάλος ευεργέτης στα πρώιμα χρόνια της Μονής. Τα πρώτα ιστορικά στοιχεία για τη Γρηγορίου είναι του 1347 και 1348, όταν ο Καλλίστρατος και ο Κάλλιστος αναφέρονται σε δύο επίσημα έγγραφα ως ηγούμενοί της. Η Μονή εμφανίζεται στο τρίτο Τυπικό του Αγίου Όρους το 1394, στην 22η θέση της ιεραρχίας των 25 αγιορείτικων Μονών, που επικυρώθηκε από τον αυτοκράτορα Μανουήλ Β’ Παλαιολόγο (1391-1425). Η Γρηγορίου, που δεν κατείχε σημαντική περιουσία, υπέστη σοβαρές επιθέσεις, όπως και οι υπόλοιπες Μονές, από τους Τούρκους κατακτητές μετά την Άλωση της Κωνσταντινούπολης, και τελικά ερημώθηκε εντελώς όταν οι μοναχοί της την εγκατέλειψαν το 1497. Αλλά και εδώ εμφανίστηκαν ως ευεργέτες οι ηγεμόνες της Μολδαβίας και Βλαχίας που ανακαίνισαν τη Μονή και πρόσφεραν πολλά στην αναγέννηση του μοναστικού της βίου.
Ο Στέφανος ο Μέγας (1457-1504) ανοικοδόμησε τα κατεστραμένα κτίρια, όπως και ο γιός του Βογδάν ο Μονόφθαλμος (1504-1517), και πρόσφερε πλούσιες δωρεές για τον εξοπλισμό και την επίπλωση της Μονής.
Αλλά όλες αυτές οι προσπάθειες αποδείχθηκαν μάταιες καθώς μουσουλμάνοι επιδρομείς λεηλάτησαν εκ νέου και κατάστρεψαν τη νεοοικοδομημένη Μονή, η οποία διασώθηκε από το μεγάλο βοεβόδα Πέτρο Ράρες Ε’, ευεργέτη ολόκληρου του Αγίου Όρους, ο οποίος μαζί με το γαμπρό του, Ρουμάνο ηγεμόνα Αλέξανδρο Λαπουσεάνου και τη σύζυγο του Ρωξάνδρα, κόρη του Στέφανου, ανέλαβαν την ανακαίνιση της Μονής.
Μια από τις μεγαλύτερες καταστροφές που δέχτηκε η Γρηγορίου ήταν η φοβερή πυρκαγιά του 1761, η οποία κυριολεκτικά την κατεδάφισε. Μεγάλο μέρος των θησαυρών της κάηκε και τα περισσότερα κτίρια έγιναν στάχτη. Η Μονή μπόρεσε τότε να ανοικοδομηθεί μόνο χάρη στον εξαιρετικό ζήλο του σκευοφύλακά της Ιωακείμ του Ακαρνάνα, ο οποίος λόγω της μεγάλης γενειάδας του, είχε το παρατσούκλι “Μακρυγένης”. Ο Ιωακείμ, που ζούσε στη Μονή από το 1740, αφιέρωσε όλη του τη ζωή στην ανοικοδόμηση των εγκαταλειμμένων ερειπίων της. Αξιοποιώντας την εύνοια ισχυρών ηγεμόνων της Μολδοβλαχίας και τη συμπάθεια που είχαν σ’ αυτόν, καθώς και τις υψηλές σχέσεις του από τις παραδουνάβιες χώρες μέχρι την ίδια την Υψηλή Πύλη, οργάνωσε εράνους σ’ όλη τη Βαλκανική. Συγκέντρωσε χρήματα από πλούσιους Έλληνες και από πιστούς στη Βλαχία, ακόμη και ο Σουλτάνος πρόσφερε για την ανοικοδόμηση της Μονής.
Η κατασκευή του Καθολικού (1762) και η αγιογράφηση του, το 1779, από τους καστοριανούς αγιογράφους Γαβριήλ και Γρηγόριο, έγιναν εφικτές χάρη στις επιχορηγήσεις των Ρουμάνων πατρικίων. Το 1783 η ανοικοδόμηση της Μονής ολοκληρώθηκε με προσφορές αξιόλογων χρηματικών ποσών και δώρων από τον μητροπολίτη Ουγγροβλαχίας Γρηγόριο. Η σημερινή όψη των κτιρίων είναι περίπου η ίδια με εκείνης της εποχής.
Ο Ιωακείμ Μακρυγένης από τότε τιμάται ως ο τέταρτος κτήτορας της Μονής. Μετά το τέλος της Ελληνικής Επανάστασης ενάντια στους Τούρκους (1830), μια νέα περίοδος κατασκευών άρχισε στη Μονή, στη διάρκεια της οποίας το μοναστικό συγκρότημα διπλασίασε την έκταση του. Εκτός από νέες πτέρυγες με κελιά μοναχών και ξενώνες, η Μονή εκείνη την περίοδο απέκτησε τη μαρμάρινη είσοδο της.
Το Καθολικό είναι αφιερωμένο στον Άγιο Νικόλαο που τιμάται στις 6 Δεκεμβρίου. Εκτός από τις τοιχογραφίες του 1779, που διατηρούνται σε πολύ καλή κατάσταση, ο ναός διαθέτει λεπτοδουλεμένο ξυλόγλυπτο τέμπλο με σκηνές από την Παλαιά Διαθήκη. Η φαγιάνς διακόσμηση στις αψίδες πίσω από τα στασίδια των μοναχών είναι μοναδικό δείγμα του είδους.
Στο μεγάλο αριθμό φορητών εικόνων ανήκουν και τιμούνται ιδιαίτερα δυο εικόνες της Παναγίας. Η Παναγία η Γαλακτοτροφούσα, από τα μέσα του 15ου αιώνα, που το φωτοστέφανο της καθώς και αυτό του Ιερού Βρέφους είναι πλούσια κοσμημένα με πολύτιμες πέτρες, και η Παναγία η Παντάνασσα, η οποία είναι αντίγραφο εικόνας που καταστράφηκε στην Άλωση της Κωνσταντινούπολης. Μια επιγραφή αναφέρει τη δωρήτρια της εικόνας, Μαρία Παλαιολογίνα, σύζυγο του Ρουμάνου ηγεμόνα Στέφανου του Μεγάλου, στον οποίο η Μονή οφείλει την ανακαίνιση της το 1497. Το περιεχόμενο της βιβλιοθήκης έχει υποστεί πολλές ζημιές από τις πυρκαγιές των περασμένων αιώνων. Σώζονται 4.000 έντυπα βιβλία και 279 χειρόγραφα, μεταξύ των οποίων βρίσκεται και το μοναδικό σ’ ολόκληρο τον κόσμο χειρόγραφο του Ερμά. Το χειρόγραφο αυτό ανήκει στα απόκρυφα βιβλία του Ευαγγελίου. Γράφτηκε τον 2ο αιώνα από τον Ερμά, Ρωμαίο χριστιανό, και ήταν πολύ δημοφιλές στους πρώτους αιώνες της χριστιανοσύνης. Τον 19ο αιώνα, ένας αρχαιοκάπηλος ο Σιμωνίδης έκλεψε τρία από τα εννέα φύλλα του χειρόγραφου και τα πούλησε στη Λειψία.
Στο σκευοφυλάκιο πολλά πολύτιμα έγγραφα, εικόνες και κειμήλια διασώθηκαν από τις πυρκαγιές και τις λεηλασίες, όπως ένα κομμάτι Τίμιο Ξύλο, ιερά άμφια, Ευαγγελιστάρια και αρκετές πολύτιμες και πλούσια διακοσμημένες λειψανοθήκες, όπως αυτές των δύο θαυματουργών Αγίων Κοσμά και Δαμιανού, του Γρηγορίου Ναζιανζηνού (372), του Διονυσίου Αρεοπαγίτη, αλλά και εκείνες περιέχουν το δεξί χέρι του Γρηγορίου του Θεολόγου, καθώς και τα πόδια και το δεξί της Αγίας και Μάρτυρος Αναστασίας.
Τα δέκα παρεκκλήσια είναι του 18ου ή 19ου αιώνα και μερικά από αυτά κοσμούνται με ωραίες τοιχογραφίες. Τέσσερα Κελιά στις Καρυές ανήκουν στη δικαιοδοσία της Μονής.