Grotto Pizza werd in 1960 in Rehoboth Beach, Delaware opgericht door Dominick Pulieri en zijn zwager Joseph Paglianite en zijn zus Mary Jean Paglianite. Pulieri werd geboren in Wilkes-Barre, Pennsylvania, waar hij afstudeerde aan King’s College met een graad in biologie. Toen hij in Pennsylvania woonde, werkte hij in de pizzeria van zijn zwager, Joe’s Pizza, in Harveys Lake. De eerste vestiging van Grotto Pizza was een afhaalrestaurant aan Rehoboth Avenue. Toen de eerste locatie werd geopend, waren de mensen in Delaware nog niet bekend met pizza. Om klanten te trekken, deelden Pulieri en zijn zus gratis monsters uit, en uiteindelijk trok het restaurant zowel lokale inwoners van Sussex County als toeristen als vaste klanten.
Grotto Pizza opende een tweede locatie in Rehoboth Beach op de promenade in 1963, en het restaurant op Rehoboth Avenue verhuisde naar een grotere locatie in 1967. Het restaurant was oorspronkelijk een seizoensgebonden zaak die alleen in de zomermaanden open was, maar werd in 1974 het hele jaar geopend. Grotto Pizza is uitgegroeid tot vestigingen in de hele staat Delaware en een paar locaties in Maryland en Pennsylvania. Grotto Pizza is een cultureel icoon geworden in Delaware, vooral aan het strand. In 2015 werd Grotto Pizza opgenomen in de Pizza Hall of Fame.
In 2015 opende Grotto Pizza een restaurant in Gambrills, Maryland (nu gesloten). Dit markeerde het begin van een plan om uit te breiden naar de Baltimore-Washington Metropolitan Area, waar veel van de zomerklanten op de locaties aan de stranden van Delaware en Maryland vandaan komen. Een locatie in Columbia, Maryland opende in 2016.
In 2021 opende Grotto Pizza een productiekeukenlocatie in Dover, Delaware die de deegproductie centraliseert en de droge opslag en voedseldistributie afhandelt.