W czasie pogrzebu Grzegorza II 18 marca 731 r. został niespodziewanie wybrany na papieża przez aklamację ludu rzymskiego.

Grzegorz III kontynuował działalność swego poprzednika. Na synodzie rzymskim w roku 731, po nieudanych próbach pojednania z cesarzem Leonem III Izauryjskim, ekskomunikował popieranych przez niego obrazoburców - mówi ks. Jan Sikorski:

Św. Grzegorz III wystawił kilka nowych kościołów w Rzymie, a wiele z nich odnowił. Umocnił mury i obwarowania Wiecznego Miasta, by je zabezpieczyć przed najazdami Saracenów, Bizantyńczyków i Longobardów.

Zmarł w Rzymie w jedenastym roku pontyfikatu - 27 lub 28 listopada 741 r. Jego ciało złożono w kaplicy w Bazylice św. Piotra w wybudowanej przez niego kaplicy Zbawiciela i Najświętszej Maryi Panny.

W ikonografii św. Grzegorz przedstawiany jest w kapie, paliuszu lub tiarze na głowie.