Gratien Gélinas suit les classes du collège à Montréal et s’oriente ensuite vers des études commerciales. Toutefois, il abandonne ses études classiques en raison de la crise économique qui sévissait en 1929.

Initié à la vie artistique dès 1929 par le théâtre amateur, il fonde une troupe avec d'anciens camarades du Collège de Montréal. Il débute sa carrière d'acteur professionnel en 1937, à CKAC, dans le feuilleton radiophonique Le Curé du village, de Robert Choquette.

En 1938, il monte sur scène avec Fridolinons, première d'une longue et fructueuse série de revues d'actualités qui se poursuit jusqu'en 1946.

Muriel Guilbault et Gratien Gélinas dans la pièce Tit-Coq, 1948
Tit-Coq, sa première pièce, est présentée au Monument national en 1948 et connaît un grand succès : au cours de sa carrière, la pièce est jouée plus de 600 fois. Elle sera adaptée au cinéma. En 1956, il participe au Stratford Shakespearean Festival (Ontario). Il y joue le rôle du Dr. Caius, dans The Merry Wives of Windsor et celui de Charles VI dans Henri V, avec Christopher Plummer.

Après avoir acheté l'immeuble de l'ancien Théâtre Gayety à Jean Grimaldi en 1956, Gratien Gélinas le rénove et inaugure la Comédie-Canadienne en 1958. Il souhaitait par ce geste fonder un théâtre qui se donnerait comme mission première de contribuer, par la création d'œuvres canadiennes françaises, à l'établissement d'une identité nationale dans les arts de la scène.

Créée en 1959, sa deuxième pièce, Bousille et les justes, sera jouée plus de 700 fois partout dans le monde.

En secondes noces, veuf, il se marie en 1973 avec Huguette Oligny.

Il est le grand-père de Mitsou Gélinas, Abeille Gélinas et Noémie Gélinas. Une autre de ses petites-filles, l'auteur Anne-Marie Sicotte, lui a consacré une biographie en 1995-1996.

Le fonds d'archives de Gratien Gélinas est conservé au centre d'archives de Montréal de Bibliothèque et Archives nationales du