Nonna Grishaeva se estrenó en el cine a los 5 años, en la película «Fotografías en la pared». Su primer papel protagonista lo interpretó a los 10 años en el Teatro de Opereta de Odesa. Estudió en la Escuela de Ballet de Odesa y en la escuela de música en la clase de piano. En 1994 se graduó en la Escuela Superior de Teatro B. V. Shchukin (curso de V. V. Ivanov). Entonces recibió ofertas de trabajo de tres teatros de Moscú a la vez: «Lenkom», «Satyricon» y el Teatro Vajtángov. Desde 1994, Grishaeva trabajó en la compañía del Teatro Vajtángov. Tras dejar el teatro, actúa en las obras del Teatro de Actores de Cine y del teatro «Kvartet I». Trabajó como DJ en la emisora de radio «Lluvia de Plata».

En 1996 apareció en la película «El primer golpe» con Jackie Chan. A finales de los años 1990 y principios de los 2000 participó en el programa humorístico de Vasili Antonov y Aleksandr Tolokonnikov «Bis». En 2004 Grishaeva obtuvo por primera vez el papel principal en la obra «Mademoiselle Nitouche». Ese mismo año la actriz hizo una prueba para el papel principal en la sitcom «Mi bella niñera», pero rechazó participar en favor de «Mademoiselle Nitouche», aunque más tarde fue estrella invitada en uno de los episodios, interpretando a la hermana de la protagonista. De 2005 a 2006 tuvo un papel secundario en la sitcom de Tatyana Dogileva «Lyuba, los niños y la fábrica». Tras su cancelación obtuvo un papel en otra sitcom del canal STS «¿Quién manda en casa?».

Desde el 31 de diciembre de 2008 hasta el 30 de abril de 2013 interpretó uno de los papeles principales en la popular comedia de situación de STS «Papiny dochki». En 2006 recibió el título de Artista de Honor de Rusia. En 2008, Nonna Grishaeva se convirtió en actriz permanente de la compañía «Bolshaya raznitsa». Llegar aquí fue obra de la casualidad. Según Grishaeva, en uno de los conciertos ella y Aleksandr Oleshko tuvieron que improvisar para entretener al público debido al retraso de otros artistas. La improvisación salió bien. Y los actores decidieron dirigirse al productor de «Bolshaya raznitsa», Aleksandr Tsekalo, quien, sin dudarlo, incorporó a Grishaeva y Oleshko a la compañía.

En 2009, Nonna Grishaeva, junto con el cantante y compositor Mark Tishman, se convirtió en ganadora de la tercera temporada del concurso musical «Dve zvezdy» del Primer Canal. El 3 de marzo de 2010 presentó su libro «Sovety dochkam» en la «Casa del Libro de Moscú». El libro resistió dos reediciones y su tirada total ascendió a 25 mil ejemplares. Según las estimaciones de la revista «RBK», los ingresos de Grishaeva por este proyecto podrían haber ascendido a unos 250 mil rublos. En 2011 dobló a la protagonista de la película animada estadounidense «Caperucita Roja contra el mal». Del 4 de septiembre de 2011 al 6 de enero de 2012 se emitió su propio programa cómico «Nonna, davai!» en el Primer Canal.