W 1989 r. Paweł Grzesiowski ukończył studia na Wydziale Lekarskim Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Jest specjalistą w dziedzinie pediatrii.
W 1996 r. został doktorem nauk medycznych. Paweł Grzesiowski jest także absolwentem Podyplomowego Studium Prawa Medycznego, Bioetyki i Socjologii Medycyny na Wydziale Prawa i Administracji Uniwersytetu Warszawskiego.
W latach 1989-1998 był asystentem, a potem adiunktem w Dziecięcym Szpitalu Klinicznym w Warszawie. Następnie został kierownikiem Zakładu Profilaktyki Zakażeń i Zakażeń Szpitalnych w Narodowym Instytucie Leków w Warszawie.
Od 2001 r. Paweł Grzesiowski jest nauczycielem akademickim, wykłada m.in. na Wydziale Zdrowia Publicznego Uniwersytetu Medycznego w Warszawie, w Studium Podyplomowym Prawa Medycznego Uniwersytetu Warszawskiego, a także na Uniwersytecie Kardynała Stefana Wyszyńskiego. Współpracuje także z Centrum Monitorowania Jakości w Ochronie Zdrowia.
Od 2009 r. jest prezesem Fundacji "Instytut Profilaktyki Zakażeń". Jest autorem i współautorem ponad 250 publikacji naukowych, które ukazały się w krajowych i zagranicznych czasopismach medycznych.
W 2020 r., w czasie pandemii koronawirusa został ekspertem Naczelnej Rady Lekarskiej ds. walki z COVID-19 (mimo braku co najmniej habilitacji z zakresu epidemiologii).
W czerwcu 2024 r., na wniosek minister zdrowia
Izabeli Leszczyny Paweł Grzesiowski został powołany na
Głównego Inspektora Sanitarnego.