Dopo aver gareggiato con la Ceramiche Pagnoncelli tra il [[2001]] e il [[2004]], Grillo passò professionista nel [[2005]] con la [[Ceramiche Panaria-Navigare]] di Bruno Reverberi. Nel suo primo anno da professionista partecipò al [[Giro d'Italia 2005|Giro d'Italia]] dove ottenne diversi piazzamenti nelle volate di gruppo. Fu secondo, battuto solamente da [[Alessandro Petacchi]], nella 12ª tappa con arrivo a [[Rovereto]]. Durante il corso della stagione colse inoltre i primi successi con le vittorie di tappa al [[Circuit de Lorraine]] e al [[Giro di Danimarca]].
La stagione successiva, a causa di una polmonite, non partecipò al [[Giro d'Italia 2006]]. Nel proseguo della stagione ottenne tre successi: la vittoria del [[Grand Prix de la Ville de Rennes 2006|Grand Prix de la Ville de Rennes]] e due successi di tappa al [[Circuit de la Sarthe (ciclismo)|Circuit de la Sarthe]] e al [[Brixia Tour 2006|Brixia Tour]].
Si ripeté ancora sul circuito francese nel [[2007]], conquistando poi due successi di tappa anche alla [[Volta a Portugal]]. Corse inoltre il suo secondo [[Giro d'Italia 2007|Giro d'Italia]], in cui tuttavia si ritirò durante la decima tappa.
Il 3 gennaio [[2008]] fu vittima di un incidente stradale che gli provocò diverse ferite e lo tenne lontano dalle corse diversi mesi compromettendo l'intera stagione.<ref>{{Cita web|url=http://www.gazzetta.it/Ciclismo/Primo_Piano/2008/01_Gennaio/03/grillo.shtml|titolo=Schianto in auto Paura per Grillo
- Gazzetta dello Sport|sito=www.gazzetta.it|accesso=2017-10-16}}</ref>
All'inizio del [[2009]], non riuscendo a trovare un ingaggio che lo soddisfasse, annunciò il ritiro dall'attività agonistica e la volontà di tornare a lavorare nell'azienda del padre.<ref>{{Cita web|url=http://www.gazzetta.it/Ciclismo/05-01-2010/storie-bici-dintorni-602551293826.shtml?refresh_ce-cp|titolo=Grillo chiede fiducia "Ora ho la testa a posto"
- Notizie sul ciclismo e calendario delle gare 2017 - La Gazzetta dello Sport|sito=www.gazzetta.it|accesso=2017-10-19}}</ref>
Nel [[2010]] rientrò nel mondo del professionismo venendo ingaggiato dalla [[Carmiooro-N.G.C.]], formazione [[UCI Continental Team|continental]] diretta da Roberto Miodini.<ref>{{Cita web|url=http://www.sportparma.com/ciclismo_sport_parma/3449-Paride-Grillo-riparte-dalla-Carmiooro.html|titolo=Paride Grillo riparte dalla Carmiooro - SportParma|sito=www.sportparma.com|lingua=it-IT|accesso=2017-10-16}}</ref> La stagione si rivelò avara di soddisfazioni e fu condizionata dall'infortunio di Grillo che si ruppe i legamenti della spalla destra durante un allenamento.<ref>{{Cita web|url=http://archiviostorico.gazzetta.it/2010/maggio/15/Caduta_dai_rulli_Grillo_spalla_ga_10_100515084.shtml?refresh_ce-cp|titolo=Caduta dai rulli Grillo, spalla k.o.|sito=archiviostorico.gazzetta.it|accesso=2017-10-16}}</ref> Per il velocista fu l'ultima stagione da professionista.
