Родители его, простые крестьяне, решили во что бы то ни стало дать образование сыну. И им повезло: способного подростка приняли на полный пансион в Коллегию Павла Галагана.
Двадцатилетним юношей Григорий Костюк начал свой трудовой путь учителем в родном селе. Продолжал он работать в школе — преподавать математику — и тогда, когда жажда знаний привела его в Киевский высший институт народного образования, который он окончил в 1923 году
В конце 1920-х гг. становится заведующим экспериментальной школой Наркомпроса УССР. Одновременно он оканчивает аспирантуру по психологии, защищает выпускную работу, в которой обобщены наблюдения за умственным развитием учащихся, публикует ряд статей.
С 1930 года возглавляет кафедру психологии Киевского педагогического института и отдел психологии Украинского научно-исследовательского института педагогики. Работая много и увлеченно, успешно сочетал педагогическую и организаторскую деятельность с теоретическими и экспериментальными исследованиями.
Во время Великой Отечественной войны, находясь в эвакуации, заведовал кафедрой педагогики и психологии педагогического института в Сталинграде, в составе добровольной противопожарной дружины участвовал в спасении зданий от фашистских зажигательных бомб. Переехав затем в Казахстан, он вел преподавательскую работу в находившемся там в это время Объединенном украинском университете, а вернувшись в освобожденный Киев, стал трудиться на тех же должностях, что и до войны.
В октябре 1945 года был образован Научно-исследовательский институт психологии Наркомпроса УССР. Инициатором его создания и бессменным на протяжении 27 лет директором был Григорий Силович Костюк. Все это время он вел интенсивную и плодотворную работу по организации психологических исследований, подготовке психологических кадров, с большим успехом продолжал преподавательскую деятельность в Киевском педагогическом институте им. А.М. Горького.
В 1947 году был избран членом-корреспондентом Академии педагогических наук РСФСР, а в 1966 году, когда академия была преобразована во всесоюзную, стал действительным членом. Неоднократно избирался членом президиума АПН СССР, состоял членом редколлегии журнала «Вопросы психологии», в течение многих лет возглавлял Украинское отделение Общества психологов СССР. В 1939 году вышел первый на Украине и один из первых в стране вузовский учебник психологии, подготовленный им в соавторстве с П.Р. Чаматой и Л.А. Гордоном. Из 20 глав книги 16 были написаны Г.С. Костюком.
Начиная с 1924 года, Г.С. Костюком было опубликовано более 250 работ.
Награжден орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени и др. наградами.
Умер 25 января 1982 года в Киеве.
Сын — украинский физиолог Платон Костюк.
6 декабря 1995 года Институту психологии было присвоено имя выдающегося украинского ученого-психолога Григория Костюка, который был основателем и первым директором этого научного учреждения.
Енциклопедiя Сучасної України