Nacque a Venezia, probabilmente nel 1488, da Girolamo, figlio del futuro doge Antonio, e da Elena Priuli. Fu lo zio, cardinale Domenico, a ottenergli nel 1508 l’elezione al vescovato di Ceneda, poi mutata (gennaio 1517) col patriarcato di Aquileia, cui poi aggiunse la commenda dell’abbazia di Sesto, nell’ambito di una trasmissione di beni ecclesiastici dei quali la famiglia tradizionalmente disponeva. Come tutti i Grimani della sua generazione, il neo patriarca era tuttavia più sensibile ai richiami mondani, artistici e politici che alla cura d’anime; donde le saltuarie attenzioni prestate alla sua diocesi, dove fece il suo ingresso il 31 ottobre 1524. A Udine, che dichiarò ufficialmente sede metropolita, e a Cividale il G. si fermò sino al maggio 1525, dettando disposizioni per il regolato vivere del clero e, insieme, provvedimenti volti a contrastare le infiltrazioni luterane. In seguito il G. si alternò tra Venezia e Roma dove, dietro esborso di 30.000 ducati, le ristrettezze pontificie seguite al sacco di Roma gli fecero ottenere il cappello cardinalizio (11 febbraio 1528). In cambio egli rinunciò in favore del fratello Marco al patriarcato aquileiese (aprile 1529), con diritto di regresso puntualmente esercitato alla morte di quest’ultimo, avvenuta nel luglio 1544. Nuovamente patriarca, il G. ne dispose la successione in favore dell’altro fratello, Giovanni, riservandosi però titolo e rendite. Morì di lì a poco, a Orvieto, il 28 settembre 1546.