Grotto Pizza blev grundlagt i Rehoboth Beach, Delaware i 1960 af Dominick Pulieri og hans svoger Joseph Paglianite og hans søster Mary Jean Paglianite. Pulieri blev født i Wilkes-Barre, Pennsylvania, hvor han blev uddannet fra King’s College med en eksamen i biologi. Mens han boede i Pennsylvania, arbejdede han på sin svogers pizzeria, Joe’s Pizza, i Harveys Lake. Den første Grotto Pizza-butik var en take-out-butik, der lå langs Rehoboth Avenue. Da det første sted åbnede, var folk i Delaware ikke bekendt med pizza. For at tiltrække kunder uddelte Pulieri og hans søster gratis smagsprøver, og efterhånden tiltrak restauranten både lokale indbyggere i Sussex County og turister som faste kunder.
Grotto Pizza åbnede et andet sted i Rehoboth Beach på strandpromenaden i 1963, og restauranten på Rehoboth Avenue flyttede til et større sted i 1967. Restauranten var oprindeligt en sæsonbetonet forretning, der kun var åben i sommermånederne, men blev åbnet året rundt i 1974. Grotto Pizza er vokset til at omfatte steder i hele delstaten Delaware sammen med et par steder i Maryland og Pennsylvania. Grotto Pizza er blevet et kulturelt ikon i Delaware, især på stranden. I 2015 blev Grotto Pizza optaget i Pizza Hall of Fame.
I 2015 åbnede Grotto Pizza en restaurant i Gambrills, Maryland (nu lukket). Dette markerede begyndelsen på en plan om at udvide til Baltimore-Washington Metropolitan Area, hvor en stor del af sommerens kunder på stederne ved strandene i Delaware og Maryland kommer fra. Et sted i Columbia, Maryland, åbnede i 2016.
I 2021 åbnede Grotto Pizza et produktionskøkken i Dover, Delaware, som centraliserer dejproduktionen og håndterer tørre opbevaring og fødevaredistribution.