现存的乐谱手抄本来自10世纪初，由仪式的拉丁文歌词和无伴奏的旋律组成，这些仪式包括弥撒和日课。这些圣咏虽然以格里高利一世教皇的名字命名，但是人们对这位教皇在这些曲目的形成中所起的作用是有争议的。

格里高利圣咏歌词的主要来源是《圣经》中的诗篇，这些来自诗篇的歌词和与演唱诗篇有关的音乐形式被称为诗篇歌或诗篇咏唱。不过，也有些歌词来自《圣经》的其他部分。最重要的非诗篇的歌词是常规弥撒的歌词。日课中的一些歌词取自《圣经·新约》和《圣经·旧约》，并常与仪式所要求的主题相联系。所有这些歌词无论是否来自诗篇，都是散文体的，诗歌体的很少，其中最重要的是赞美诗。从中世纪到16世纪，用诗歌体的歌词谱写的继叙咏是一种重要的体裁，此外还有采用韵文的日课，它的歌词也是诗歌体的。

格里高利圣咏的形式与演唱方式可以大致分为诗篇咏唱和非诗篇咏唱两类。诗篇咏唱通常有3种演唱方式：交替的、应答的和直接的。在交替的诗篇咏唱中，唱诗班被分成两半，轮流演唱一首诗篇（或其他歌词）和一段被称为交替圣歌的旋律，这段旋律实际上是一段叠歌。在应答的诗篇咏唱中，一个或多个独唱者与唱诗班轮流演唱诗篇和一段被称为应答圣歌的叠歌。在直接演唱的诗篇咏唱中，由领唱演唱诗篇，没有与唱诗班的交替，也没有叠歌。非诗篇咏唱的形式包括赞美诗的分节形式，继叙咏的双句形式，以及常规弥撒中的段落，如慈悲经、荣耀经等。

格里高利圣咏通常有3种旋律风格：音节式的（歌词的一个音节对音乐的一个音符）、纽姆式的（一个音节对两个或几个音符）和花唱式的（一个音节对很多音符）。日课中的交替诗篇咏唱大部分是音节式的，而弥撒中的交替诗篇咏唱，除了奉献经，都是纽姆式的，唱诗班合唱的圣咏以音节式居多，而独唱的圣咏以及升阶经和哈利路亚等，通常都是高度花唱式的。在非诗篇咏唱的圣咏中，赞美诗和继叙咏是音节式的，常规弥撒的段落中，歌词较长的用音节式，较短的用纽姆式或花唱式。

格里高利圣咏的旋律是按照8种调式的系统来分类的，这种系统来自拜占廷8世纪末的音乐实践，当时最早的格里高利圣咏核心曲目已经形成，但还没有记谱。虽然后来的圣咏乐谱都标明每首圣咏的调式，但最常用的调式只有几种。

格里高利圣咏的节奏是一个有争论的问题。早期乐谱并未标明单个音符的时值。有些早期乐谱上的小横线被有些学者认为是延长符号，但对节奏问题至今仍有多种解释，主要观点有3种：①认为拉丁文歌词的重音是其主要的节奏因素。圣咏的所有音符基本上是同等时值并带有歌词重音，这决定了它一般具有自由的和近似说话的性质。②认为圣咏的节奏主要不是来自歌词重音，而是来自一种语势的上升和下降的交替，这些节奏单位中的每一个都开始于一次上升和结束于一次下降，而这些单位可以结合起来产生更大规模的上升和下降。③认为圣咏是有节拍的，它由各种各样不同的音符长度构成，彼此间有一种精确的关系。

最早的用纽姆谱记谱的圣咏出自9或10世纪，是在法兰克王国境内被抄写的。意大利人的老罗马圣咏的原始资料则出自11～13世纪。把圣咏与格里高利一世教皇联系起来的传统似乎不早于8世纪或9世纪。

基督教的圣咏可能来自犹太教对经文的歌唱。西方的仪式及其音乐的形成可能开始于4世纪，那时，拉丁文取代了希腊文作为罗马基督徒的崇拜语言。在这个过程中，也可能有东方教会的因素加入进来。罗马人的实践从8世纪开始在阿尔卑斯山以北传播，在矮子丕平和查理曼统治期间取代了当地的高卢圣咏。

这些圣咏的变化和扩展一直在持续，包括新的日课、附加段和继叙咏的出现，并逐渐开始用复调的方法演唱。特伦托宗教会议（1545～1563年在意大利特伦托举行的旨在反对宗教改革，维护天主教地位的会议）后，G.P.da帕莱斯特里纳等人负责对圣咏旋律进行修订，后人又进行了大量的工作，如1614～1615年美第奇版本的升阶经等。对最早的手抄本进行研究的最初成果是1851年兰斯-康布雷版本的升阶经。随后，法国索莱姆修道院修士的一些研究版本陆续出版。1904年，教皇庇护十世委托波迪埃等人制定了新的梵蒂冈版本的圣咏，索莱姆版本也得到了官方承认和广泛使用。《弥撒和日课的通用本》便是起源于这些版本的。不过，第二次梵蒂冈会议（1962～1965）对宗教仪式进行了修改，并鼓励使用地方语言而不是拉丁语，这便从根本上改变了圣咏在教会仪式中的地位。无论如何，格里高利圣咏作为一份人类的文化遗产，对欧洲音乐的发展起到过重要的作用（如最初的复调音乐奥尔加农就是从格里高利圣咏中发展出来的），其历史意义是值得关注的。