В 1889 году окончил Кишинёвскую духовную семинарию, в 1893 — Киевскую духовную академию со степенью кандидата богословия. Оставлен при академии профессорским стипендиатом для подготовки на должность преподавателя церковной и библейской истории в Воронежской духовной семинарии. Однако в 1895 году по собственной просьбе был переведен преподавателем Священного Писания в Киевскую духовную семинарию.

В 1903 году рукоположен во иерея.

С 1908 года — доцент кафедры гомилетики и истории проповедничества, тогда же защитил магистерскую диссертацию Преподобный Феодор Студит: Его время, жизнь и творения.

Летом 1909 года совершил поездку на Ближний Восток «для ознакомления с постановкой церковной проповеди в Православных Восточных Церквах и для изучения некоторых памятников древнехристианского проповедничества». Результаты поездки изложил в представленной Совету Киевской духовной академии статье о положении Православия на Ближнем Востоке.

В 1910 году указом Святейшего Синода Н.С. Гроссу был переведен на кафедру истории Греко-Восточной Церкви с утверждением в должности экстраординарного профессора; параллельно преподавал на вакантной кафедре истории древней Церкви.

В 1913 году отец Николай Гроссу был возведен в сан протоиерея.

С августа 1914 года по 1917 год — редактор издания «Труды Киевской духовной академии».

После революции

В мае 1918 года вошел в комиссию, созданную решением объединенного собрания Союза пастырей и приходских советов Киева для выяснения понятий «церковная автономия» и «автокефалия» и их применения на Украине. Как делегат от Киевской духовной академии на Всеукраинском Православном Церковном Соборе защищал позицию традиционно-консервативного направления в рядах академической профессуры, выступал за автономию, а не за автокефалию Православной Церкви на Украине, за сохранение церковнославянского языка в богослужении и был избран кандидатом в Киевский епархиальный совет.

Сведений о последних годах жизни Н.С. Гроссу нет; предположительно, он был протоиереем в Киеве до 1928 года.

Есть сведения, что в 1920–1931 годах он служил в Георгиевском храме Киева, продолжал нелегально обучать студентов. В начале 1931 года был арестован по делу «Киевского филиала “Истинной Православной Церкви”», потом выслан в Казахстан на 3 года.

Научные труды

Сфера научных интересов Н.С. Гроссу лежала в области богословия, гомилетики и истории Церкви в Византии.

Основной работой стала его магистерская диссертация о преподобном Феодоре Студите как реорганизаторе монастырской жизни и стороннике независимости Церкви от императорской власти. Во 2-й части монографии автор анализирует многие творения преподобного Феодора. За эту работу Н.С. Гроссу получил Большую юбилейную премию митрополита Московского Макария (Булгакова).

Исследованию отношений Церкви и государства, еретическим движениям в эпоху Комнинов посвящена серия статей Н.С. Гроссу, опубликованных в «Трудах Киевской духовной академии», в частности, статья Церковно-религиозная деятельность византийского императора Алексея I Комнина.

Попытка типологизации церковной проповеди была предпринята им в статье Исторические типы церковной проповеди.

На стыке гомилетики, патрологии и истории написана статья о проповедях святителя Иоанна Златоуста Основной характер проповеди св. Иоанна Златоуста.