Grotto Pizzan perustivat Dominick Pulieri ja hänen lankonsa Joseph Paglianite ja hänen sisarensa Mary Jean Paglianite vuonna 1960 Rehoboth Beachissa Delawaressa. Pulieri syntyi Wilkes-Barressa, Pennsylvaniassa, jossa hän valmistui King’s Collegesta biologiksi. Pennsylvaniassa asuessaan hän työskenteli lankonsa Joe’s Pizza -nimisessä pizzeriassa Harveys Lakessa. Ensimmäinen Grotto Pizzan toimipiste oli Rehoboth Avenuen varrella sijaitseva noutomyymälä. Kun ensimmäinen paikka avattiin, Delawaren asukkaat eivät tunteneet pizzaa. Houkutellakseen asiakkaita Pulieri ja hänen siskonsa jakoivat ilmaisia näytteitä, ja lopulta ravintola houkutteli vakioasiakkaikseen sekä paikallisia Sussex Countyn asukkaita että turisteja.
Grotto Pizza avasi toisen toimipisteen Rehoboth Beachin rantakadulle vuonna 1963, ja Rehoboth Avenuen ravintola muutti suurempaan paikkaan vuonna 1967. Ravintola oli alun perin kausiluonteinen liike, joka oli avoinna vain kesäkuukausina, mutta siitä tuli ympärivuotinen vuonna 1974. Grotto Pizza on kasvanut toimipisteisiin eri puolilla Delawaren osavaltiota sekä muutamiin toimipisteisiin Marylandissa ja Pennsylvaniassa. Grotto Pizzasta on tullut kulttuuri-ikoni Delawaressa, erityisesti rannalla. Vuonna 2015 Grotto Pizza otettiin Pizza Hall of Fameen.
Vuonna 2015 Grotto Pizza avasi ravintolan Gambrillsissa, Marylandissa (nyt suljettu). Tämä oli alku suunnitelmalle laajentua Baltimoren ja Washingtonin suurkaupunkialueelle, josta monet Delawaren ja Marylandin rannoilla sijaitsevien toimipisteiden kesäaikaisista asiakkaista tulevat. Vuonna 2016 avattiin toimipiste Columbiaan, Marylandiin.
Vuonna 2021 Grotto Pizza avasi tuotantokeittiöpaikan Doveriin, Delawareen, joka keskittää taikinan valmistuksen ja huolehtii kuivavarastoinnista ja ruoan jakelusta.