Gregório Duvivier é filho do músico e artista plástico Edgar Duvivier e da cantora Olivia Byington, e irmão de João, Theodora Duvivier e Bárbara Duviver. É também sobrinho da atriz Bianca Byington. Pelo lado paterno, descende do comendador Theodoro Duvivier, um dos promotores da urbanização dos bairros de Copacabana e Leme (Rio de Janeiro), no final do século XIX. Pelo lado materno, é descendente da filantropa paulista Pérola Byington. Começou a atuar aos nove anos, no curso de teatro Tablado. Menino tímido e antissocial, o teatro foi a saída encontrada pelos pais para desinibir o filho. Estudou 10 anos no Tablado, *** Aracy Mourthé, Cacá Mourthé, Ricardo Kosovski e Bernardo Jablonski. Gregório é graduado em Letras na PUC-Rio (2008).