Pēc vidusskolas pabeigšanas Otrā pasaules kara laikā Grisoms kā aviācijas kadets 1944. gadā iestājās ASV Armijā. Pēc pamatapmācības viņš tika nozīmēts kā lietvedis Brooks Field bāzē Teksasā. Pēc kara beigām no armijas viņš atvaļinājās 1945. gada septembrī.
Pēc kara viņš strādāja par namdari. 1946. gadā iestājās Purdue University. 1950. gadā ieguva bakalaura grādu mehāniskajā inženierijā.
Pēc universitātes beigšanas Grisoms iestājās tikko izveidotajos Gaisa spēkos. Viņš izgāja gaisa kadetu pamatkursu Rendolfa Gaisa spēku bāzē. Korejas kara laikā Grisomu 1951. gada februārī nosūtīja uz kara zonu. Viņš lidoja ar F-86 Sabre iznīcinātāju, veicot 100 izlidojumus kā vadošo iznīcinātāju piesedzējs.
1952. gadā Grisoms atgriezās ASV. Viņš darbojās kā jauno pilotu instruktors Braiena bāzē Teksasā. 1955. gadā viņš iestājās US Air force Institute of Technology, kur pēc gada ieguva aeromehānikas bakalaura grādu. 1956. gadā Grisoms iestājās izmēģinātājpilotu skolā Edvardsa Gaisa spēku bāzē.
1961. gadā Grisoms tika izvēlēts otrajam suborbitālajam lidojumam Mercury-Redstone 4. 1961. gada 21. jūlijā viņš ar kosmosa kuģi Liberty Bell 7 veica nepilnu 16 minūšu lidojumu, kas bija analoģisks Alana Šeparda lidojumam Mercury-Redstone 3. Pēc nolaišanās okeānā negaidīti atsprāga lūka un ūdens sāka ieplūst kapsulā. Grisomam izdevās izkļūt ārā, kur viņu evakuēja ar helikopteru. Liberty Bell 7 neizdevās izglābt, un tas nogrima 5 km dziļumā.
1963. gadā par jaunā kosmosa kuģa Gemini 3 komandējošo pilotu bija nozīmēts Alans Šepards, bet viņam 1964. gada sākumā tika diagnosticēta iekšējās auss saslimšana, tādēļ Šeparda vietā nozīmēja Grisomu. Gemini 3 startēja 1965. gada 23. martā, veicot 3 apriņķojumus ap Zemi.
Apollo 1 komanda: Grisoms, Vaits un Čafijs
Virdžils Grisoms bija Gemini 6A komandpilota Voltera Širras dublieris. Pēc tam viņš darbojās Apollo programmā un tika nozīmēts par AS-204 misijas komandieri. 1967. gada 27. janvārī Virdžils Grisoms kopā ar Edvardu Vaitu un Rodžeru Čeifī starta laukumā Apollo 1 kapsulā veica treniņus pirms gaidāmā lidojuma, bet negaidīti izcēlās ugunsgrēks. Kabīnes 100 % skābekļa atmosfērā uguns izplatījās tik ātri, ka laikus nepaspēja atvērt lūku, un visi kosmonauti gāja bojā.
