Começou a fazer teatro na Casa Velha (Maputo). A partir de 1994 integrou o elenco de inúmeras peças com os Lisbon Players, na Academia de Sacavém, no Waterfront International Arts Festival (Norfolk, EUA), Teatro O Sonho e vários espectáculos de rua. Participou em filmes realizados por Serge Moati, Yolande Zaubermann, Eric Barbier, Joaquim Leitão, Teresa Villaverde, Nikita Mikalkhov, António Pedro Vasconcelos, Maria de Medeiros. Para a televisão participou em séries e telefilmes realizados nomeadamente por Leonel Vieira e Tiago Guedes de Carvalho. Encenou textos de Daniel Filipe, Léon Chancerel, John Steinbeck.
Sérgio Grilo morreu vítima de cancro a 12 de Novembro de 2013.
Nos Artistas Unidos:
2003 – BAAL, de Bertolt Brecht, encenação de Jorge Silva Melo, (Teatro Viriato); CADA DIA A CADA UM A LIBERDADE E O REINO, encenação de Jorge Silva Melo (Sala do Senado da Assembleia da República).
2004 – O AMOR DE FEDRA de Sarah Kane, encenação de Jorge Silva Melo e Pedro Marques (Centro Cultural de Belém).
2005 – CONFERÊNCIA DE IMPRENSA E OUTRAS ALDRABICES de Harold Pinter, Antonio Tarantino, Arne Sierens, Davide Enia, Antonio Onetti, Duncan McLean, Enda Walsh, Finn Iunker, Irmãos Presniakov, Jon Fosse, José Maria Vieira Mendes, Jorge Silva Melo, Juan Mayorga, Letizia Russo, Marcos Barbosa, Miguel Castro Caldas, Spiro Scimone, uma canção de Boris Vian e outros ainda, encenação de Jorge Silva Melo (Teatro Nacional D. Maria II), A FÁBRICA DE NADA de Judith Herzberg, encenação de Jorge Silva Melo (Culturgest).