Grotta ble oppdaget i 1730. Den første utforskning av grotta ble foretatt i 1914 av den norske geologen Oxaal. Grotten er Nordens eneste opplyste turistgrotte, og har årlig 10 000 besøkende.
Gjennom Grønligrotta renner en underjordisk elv med fosser og stryk. Den inneholder også flere jettegryter. En granittblokk inne i det såkalte «kapellet» i grotta, er blitt fraktet flere km med isbreen for 10 000 år siden under istidens sluttfase.