Bakgrunnen for bygging og plassering av kirken var at befolkningen syntes veien til kirken var lang og slitsom, helt til Østre Aker kirke. Tidlige i 1890 årene var det et stort ønske blant befolkningen om å få en egen kirke.
En innsamling blant 245 bidragsytere innbrakte 9000 kroner til formålet. Akers sparebank hadde også avsatt flere beløp til kirkebygging i Aker. På Akers herredsstyremøte 3. juli 1896 bevilget man enstemmig 20 000 kroner til bygging av kirke.
Gårdbruker Alfred Grorud, som i år 2007 ville ha fylt 150 år, ga 4 mål av sin eiendom til kirketomt. Senere ble det fra samme eiendom kjøpt 20 mål til kirkegård og ytterligere 5 mål til i kirketomtens umiddelbare nærhet. Samlet kjøpesum var 19.480 kroner.
Det oppstod uenighet om hvilket byggemateriale som skulle benyttes. Planen var at det skulle benyttes teglstein til ut- og innvendig forblending. Steinhuggerne i dalen, som hadde lite å gjøre, protesterte og vant fram med sitt syn om at kirken utvendig måtte forblendes med Grorudgranitt.
To hundre bygningsarbeidere brukte halvannet år på å bygge kirken. Da kirken stod ferdig hadde den kostet 134 759 kroner.
Glassmaleriene
Kunstner Oddmund Kristiansen har tegnet og forarbeidet glassmaleriene i tverrskipet og våpenhuset. De er en gave fra Ruth Lie, og ble satt inn i 1963.
Alterbildet
Det opprinnelige alterbildet fra 1902 var en enkel apostelfrise med Lammet på Sions berg.
Det som nå særpreger kirken er Per Vigelands freskomaleri fra 1936. Det dekker over 200 kvm av korveggen, og sto sentralt i den store oppussingen av kirken i 1936. Oppussingen ble i sin helhet foretatt etter Per Vigelands plan. Maleriet er en illustrasjon til Bibelens beretning om den store hvite flokk i Johannes åpenbaring. Vigeland brukte etter sigende modeller fra lokalbefolkningen på Grorud.
Kirkeklokkene
De opprinnelige kirkeklokkene brukes også i dag. De ble laget ved Baklandets støperi- og mekaniske verksted i Trondhjem I 1962 ble det montert elektrisk betjent ringing av tårnklokkene.
Kirkesølvet
Dåpsfat, dåpskanne og det meste av det øvrige kirkesølvet er gitt av Anna, Mathilde og Julie Mathisen på Linderud gård til innvielsen. Sølvet er laget av Tostrup Sølvvarefabrikk.
Orgelet
Grorud kirkes orgel ble innviet i 1963. Norsk orgel- og harmoniumsfabrikk, Snertingdal, fikk oppdraget med å bygge instrumentet. 29 stemmer er fordelt på Hovedverk (II), Ryggpositiv (I), Svellverk (III) og Pedal. Orgelet er bygget med mekanisk traktur mens registraturen er elektrisk. Videre finnes 3 frikombinasjoner samt 3 faste kombinasjoner. Disposisjonen har et klassisk preg med fremtredende mixtur-klang.
Døpefonten
Grorud kirke er en populær kirke for dåp og vigsler. Den opprinnelige døpefonten er av tre. Den falt fra hverandre og ble satt i kjelleren på 1960 tallet. Da fikk vi i stedet en døpefont i stein. I 1996 ble den gamle dødefonten restaurert etter riksantikvarens godkjennelse, og den ble tatt i bruk igjen 24 mars det året. Steindøpefonten ble da plassert bakerst i kirken slik tradisjonen var i middelalderen.