Grzegorz Jan Gaspar (Kacper) Barbarigo urodził się 16 września 1625 r. w Wenecji jako najstarszy spośród 4 synów Jana Franciszka i Lukrecji Lion. Ród Barbarigów należał do najprzedniejszych, starych, patrycjuszowskich rodzin weneckich. Wychowaniem synów zajmował się ojciec, gdyż matka zmarła, kiedy Grzegorz miał zaledwie 6 lat. Ojciec kształtował ich bardziej przykładem chrześcijańskiego życia niż słowem. Codziennie odmawiał oficjum o Najświętszej Maryi Pannie. Często bywał na Mszy świętej także w dni powszednie. Przystępował do sakramentów w każdą niedzielę, co na owe czasy było rzadkością.
Zgodnie z ówczesnym zwyczajem Grzegorz przystąpił do pierwszej spowiedzi w siódmym roku życia, a do pierwszej Komunii świętej - kiedy miał 10 lat. Odtąd za przykładem ojca co niedzielę przystępował do sakramentów pokuty i ołtarza. Otrzymał wszechstronne wykształcenie w zakresie filozofii i literatury, języka łacińskiego i greckiego, a nawet muzyki. Do kolejnych studiów w zakresie matematyki, astronomii, geografii i kartografii dołączył samorzutnie studia nad Pismem świętym, dziejami Kościoła i dziełami wybitnych pisarzy Kościoła. Rozczytywał się zwłaszcza w książkach św. Franciszka Salezego. Miał głód wiedzy, chciał być możliwie wszechstronnie wykształcony. Dlatego udał się na studia do Padwy i zakończył je podwójnym doktoratem - z prawa rzymskiego i kościelnego (1655).
Od dawna rozwijało się w nim pragnienie oddania się na służbę Bożą. 21 grudnia 1655 roku z rąk patriarchy Wenecji, Jana Franciszka Morosini, w katedrze w Padwie otrzymał święcenia kapłańskie. Zaraz też został wezwany do Rzymu przez papieża Aleksandra VII w charakterze doradcy prawnego i referenta dla sygnatur papieskich. Został też wyróżniony tytułem domowego prałata Ojca świętego (1656). W tym samym roku wybuchła w Rzymie epidemia. Grzegorz został przez papieża, na własną prośbę, mianowany przewodniczącym najbiedniejszego okręgu, Zatybrza. Zorganizował pomoc dla wywożenia umarłych i ich grzebania, opiekę nad zarażonymi, by nie byli opuszczeni fizycznie i duchowo oraz nad starcami i dziećmi, których rodzice padli ofiarą zarazy. Sytuacja była naprawdę groźna. Na dżumę ginęło dziennie po kilkaset osób.
Podziwiając talent organizacyjny Grzegorza, jak również jego ofiarne zaangażowanie w niesieniu pomocy dotkniętym zarazą, papież po jej opanowaniu mianował go biskupem Bergamo. Po odbyciu rekolekcji u jezuitów Grzegorz przyjął sakrę biskupią w Rzymie 29 lipca 1657 roku. Aby jak najlepiej przygotować się do nowej pracy, Grzegorz przestudiował żywot św. Karola Boromeusza i postanowił naśladować go w pracy duszpasterskiej. Zajaśniał przy tym tak wielką osobistą doskonałością chrześcijańską, że nazwano go drugim św. Karolem Boromeuszem.
Reformy rozpoczął od kleru. Usuwał niegodnych kapłanów. Wydał zakaz uczestniczenia kapłanów w teatrach publicznych, gdzie panowały obyczaje często uwłaczające chrześcijańskiej moralności. Przy obsadzaniu stanowisk kościelnych wprowadził selekcję. Wprowadził miesięczne spotkania kapłanów w celu rozstrzygania "kazusów" moralnych, a także dla wspólnej modlitwy. Rozprowadzał książki o wysokiej wartości teologicznej i moralnej. Jego ulubioną lekturą była Filotea św. Franciszka Salezego. Dla zapewnienia swojej diecezji jak najlepszych kadr kapłańskich przeprowadzał bardzo starannie ich dobór do seminarium. Zreformował również program nauki i wychowania w seminarium. Dla dalszego przygotowania kandydatów do kapłaństwa założył dwa nowe, małe seminaria: w Alzano i w Zogno. Osobiście odwiedził 279 parafii swojej diecezji.

W roku 1660 papież Aleksander VII mianował biskupa Grzegorza kardynałem. Zaraz po powrocie z Rzymu gorliwy pasterz zwołał synod diecezjalny. Wielką troską otoczył rodziny zakonne w swojej diecezji, dbając o to, by i tam kwitła obserwancja i zachowanie reguł. Wyróżnił się przy rozwoju szkół parafialnych swojej diecezji. Leżało mu bardzo na sercu, by podnieść w nich poziom nauczania i wychowania chrześcijańskiego dzieci i młodzieży.
W roku 1664 Aleksander VII mianował kardynała Grzegorza biskupem Padwy. Z całym apostolskim zaangażowaniem zabrał się do pracy dla dobra nowo powierzonej sobie diecezji. Wprowadził comiesięczne spotkania dla kapłanów i wspólne, doroczne rekolekcje. Zwoływał synody. Starał się być zawsze do dyspozycji swoich kapłanów, dbał o ich potrzeby. Rozpowszechniał katechizmy św. Roberta Bellarmina dla klas niższych oraz Katechizm Rzymski dla klas wyższych, jak też dla seminariów. Do pomocy dobierał sobie odpowiednich ludzi. Wprowadził kursy dokształcające dla inteligencji, co było wówczas czymś zupełnie nowym. Popierał ze wszystkich sił prasę katolicką.
Podobnie jak św. Karol Boromeusz, także i Grzegorz bywał często wzywany do Rzymu w sprawach Kościoła. Bywało, że nie był obecny w diecezji całymi miesiącami. Z diecezją utrzymywał stały kontakt przez swoich kurierów i pisma. Po każdym przyjeździe sprawdzał pilnie, czy jego polecenia lub uchwały synodów były wypełniane z całą dokładnością. Pięć razy uczestniczył w wyborze papieży: Klemensa IX (1667), Klemensa X (1670), bł. Innocentego XI (1676), Aleksandra VIII (1689) i Innocentego XII (1691). W dwóch ostatnich wypadkach sam był wybrany, ale z pokory tak wysokiej godności nie przyjął.
Po 40 latach pasterzowania (7 lat w Bergamo i 33 w Padwie) zmarł 18 czerwca 1697 r. Przy balsamowaniu jego ciała wyjęto serce i umieszczono je w kaplicy seminarium z napisem: Serce serc. Śmiertelne szczątki wielkiego biskupa i księcia Kościoła złożono w grobowcu biskupów. W roku 1761 papież Klemens XIII dokonał uroczystej beatyfikacji sługi Bożego. Jan XXIII w roku 1960 zaliczył go w poczet świętych, wyznaczając na dzień jego dorocznej pamiątki 17 czerwca (chociaż Grzegorz zmarł 18 czerwca).