Нонна Гришаева родилась 21 июля 1971 года в Одессе. Нонна училась в балетной школе и музыкальном училище по классу вокала. Свою первую роль будущая актриса получила в 10 лет в Одесском театре оперетты. Любопытен тот факт, что в 17 лет Гришаева почти поступила в один из театральных вузов столицы.
Однако мама будущей звезды побоялась оставлять 17-летнюю дочь одну в чужом городе, поэтому Нонна вернулась в Одессу. В своем родном городе Гришаева поступила в музыкальное училище. Во время учебы вместе с однокурсниками она участвовала в спектакле "Принцесса на горошине". На сцене московского ДК им. Русакова спектакль был показан более 50 раз. Летом 1989 года Гришаева поступила в Высшее театральное училище имени Б.В. Щукина, которое окончила в 1994 году. В этом же году Нонна поступила в труппу театра имени Вахтангова. Она играла в спектаклях "Дядюшкин сон", "Мадемуазель Нитуш", "Ревизор", "Отелло", "Без вины виноватые" и многих других.
Помимо спектаклей в вахтанговском театре, она принимала участие в постановках театра Киноактера и "Квартета И". Одним из самых знаменитых спектаклей театра "Квартета И" является "День радио", по мотивам которого в 2008 году был снят одноименный фильм. Помимо работы на сцене, Нонна Гришаева успешно снимается в кино. На ее счету около 30 киноработ, в том числе фильмы "О чем говорят мужчины", "День выборов", "Тариф новогодний" и сериалы "Утесов. Песня длиною в жизнь", "Папины дочки", "Люба, дети и завод". Помимо работы с российскими режиссерами Нонна может похвастаться съемками в картине голливудской звезды Джеки Чана "Первый удар". Во время работы над картиной Нонна Гришаева была беременна. Когда об интересном положении актрисы узнал режиссер, он воскликнул: "You are very professional actress!". Также Гришаева работала ди-джеем на радиостанции "Серебряный дождь".
Нонна Гришаева обладает потрясающим комедийным талантов. Она участвовала в съемках передач "Оба-На!", "Слава богу, ты пришел", "Хорошие шутки", "Оливье-шоу 2010". Также Нонна занята в съемках проекта "Большая разница". Одними из самых удачных образов, которые исполнила Гришаева, являются пародии на телеведущих Тину Канделаки и Екатерину Андрееву.
Прапрабабушка и прапрадедушка актрисы пели в знаменитом итальянском оперном театре "Ла Скала". Поэтому нет ничего удивительного в том, что у Гришаевой прекрасные вокальные данные. Она участвовала в мюзикле "Иствикские ведьмы" вместе с Дмитрием Певцовым и Анной Большовой, пела партию Эсмеральды в спектакле "Собор Парижской Богоматери" на сцене театра им. Вахтангова. Весной 2009 года в паре с певцом Марком Тишманом Нона заняла первое место в музыкальном проекте Первого канала "Две звезды". Сейчас Нонна исполняет одну из ведущих партий в мюзикле "Зорро".
Актриса счастлива в браке с актером Александром Нестеровым. Свадебное торжество влюбленные отметили в Праге. Супруги воспитывают двоих детей: дочку Настю (от брака Гришаевой с музыкантом Антоном Деровым) и сына Илью.
В 2006 году актриса получила звание заслуженной артистки России. Нонна Гришаева – обладатель премии МК "За лучший женский тандем" (2005), лауреат конкурса актерской песни им. Андрея Миронова, а также обладатель награды международного конкурса "Петербургский ангажемент". В 2009 году актриса получила премию "Женщина года Glamour" в номинации "Улыбка года".