В немногочисленных подлинных сочинениях Григория Чудотворца представлено, главным образом, учение о триедином Боге, важное для понимания богословия доникейской эпохи. Символ Григория Неокесарийского является квинтэссенцией триадологии древней церкви. Основные его положения дополняются и раскрываются в «Благодарственной речи Оригену», а также в трактате «К Феопомпу...» Особенный интерес у исследователей вызывает вопрос о влиянии учения Оригена на его богословские взгляды. Согласно Григорию Чудотворцу, «естество Божие неизреченно и неизъяснимо, не имеет подобия ни с чем»; Бога невозможно не только постичь, но даже воспеть достойным образом. Только Сам Бог Слово может исполнить надлежащую меру хвалы Отцу. Григорий именует Бога первым Умом. Такое именование ставит его в один ряд с Оригеном и средними платониками и отличает от раннехристианских апологетов, у которых «Умом» называлось Слово. Также подобно Оригену Григорий развивает учение о простоте, однородности, неделимости и неопределимости Божественной сущности, её абсолютном внутреннем согласии и свободе. Вместе с тем Григорий Чудотворец далёк от представления, согласно которому Бог, наслаждаясь Своей славой, не имеет никакого попечения о человеческом роде: как мы можем приписывать благость тому, чья благость и щедрость сокрыты от нас? Григорий Чудотворец называет Бога Виновником и Правителем вселенной, Который постоянно промышляет обо всём и печётся о людях, как в величайшем, так и в самом незначительном. Термин «Троица» (греч.– trias), впервые встречающийся у Феофила Антиохийского, ко времени Григория Чудотворца употреблялся такими церковными писателями, как Ориген, святители Дионисий Римский и Дионисий Александрийский. Для Григория Чудотворца Отец, Сын и Дух Святой суть «Троица совершенная, славою и вечностью и царством не разделяемая и не отчуждаемая». В Святой Троице нет ничего созданного, Она не имеет в Себе ничего рабского или такого, что было бы привнесено впоследствии как чуждое Ей и что прежде не существовало, поскольку никогда не было такого времени, когда бы Отец был без Сына, или Сын – без Духа, но Она непреложна и неизменна и всегда тождественна Себе Самой. Выражая в «Символе веры» исповедание единства Божества, Григорий Чудотворец прилагает наименование «единый» ко всем Лицам Святой Троицы, благодаря чему утверждается одновременно как единство Божества, так и различие ипостасей. Бог, – прежде всего, «Отец Слова живого, Премудрости ипостасной и Силы, и Начертания вечного, совершенный Родитель Совершенного, Отец Сына единородного». Наименования второго Лица Святой Троицы Словом, Премудростью и Силой, заимствованные из Священного Писания, употреблялись именно в таком порядке его современниками (святителями Дионисием Римским и Дионисием Александрийским). Определение Слова как «живого» (или «живого и одушевлённого») созвучно с представлением Оригена, что Божественный Логос отличен от обычного человеческого слова, которое не имеет реального бытия отдельно от человека. Григорий Чудотворец выразил вполне определённое для богословской терминологии того времени учение о Сыне Божьем, Его ипостасной особенности, Божественном достоинстве и равночестности с Отцом. Сын есть совершеннейшее, живое и одушевлённое Слово первого Ума, Премудрость и Сила Самого Отца всего, Истина, Единородное и Перворожденное Слово Отца. Григорий Чудотворец стремится выразить идею теснейшего единства Сына с Отцом: Он в Нём есть и с Ним соединён непосредственно; Его Сам Отец всего соделал единым с Собой. Он – сущий в Отце Бог Слово. Равночестность Сына с Отцом проявляется, в частности, в том, что только Сын может воссылать непрестанные благодарения Отцу как за Самого Себя, так и за всех. В отношении к миру Сын – Создатель, Царь, Управитель и Попечитель вселенной, неисчерпаемый источник всяческих благ, Предстатель наших душ и Спаситель. Он один может уврачевать наши немощи.