Cresciuto nei settori giovanili della Lazio e della Roma, nel 2006 è stato inserito nella prima squadra del club giallorosso. Nel gennaio 2007 si è trasferito in prestito alla Sambenedettese[4]. Nella stagione successiva è stato acquistato dall'Arezzo. Dopo due stagioni nel club toscano, il 17 agosto 2009 si è trasferito in prestito al Crotone[5]. Nella stagione successiva si è trasferito a titolo definitivo al CSKA Sofia[6]. Con il club bulgaro ha giocato l'Europa League, esordendo il 30 settembre 2010 nella partita casalinga contro il Porto (0-1)[7]. Dopo una stagione in Bulgaria, il 20 luglio 2011 ha firmato un contratto triennale con il Varese[8]. Nel gennaio 2013 si è trasferito in compartecipazione al Siena[9]. Ha fatto il proprio esordio con la maglia bianconera e in Serie A il 12 maggio 2013, nella trasferta contro il Napoli persa per 2-1, segnando il suo primo gol in massima serie[10]. Al termine della stagione la comproprietà è stata rinnovata[11]. Nel gennaio 2014 è tornato al Varese, con la formula del prestito fino al termine della stagione[12]. Al termine della stagione è rientrato al Siena[13], ma è rimasto svincolato a causa del fallimento del club toscano[14]. Il 13 agosto 2014 è stato ufficializzato il suo trasferimento a titolo definitivo al Pescara[15]. Dopo una prima stagione e mezza nel club biancoazzurro, il 7 gennaio 2016 si è trasferito in prestito al Pavia[16]. Rientrato a Pescara al termine della stagione, il 5 luglio 2016 è stato ceduto a titolo definitivo al Livorno[17]. Il 13 gennaio 2017 si è trasferito ceduto in prestito con diritto di riscatto alla Sambenedettese, facendo così ritorno nel club Rossoblù dopo undici anni[18]. Il 24 agosto 2017 ha firmato per la Triestina[19]. Al termine della stagione è rimasto svincolato ed ha terminato la propria carriera da calciatore.
Terminata la carriera da calciatore, nel 2019 ha fondato a Velletri l'accademia calcistica "Fabrizio Grillo Best of You"[20] ed è responsabile tecnico del Lariano [21]. Nel 2002 è coordinatore tecnico del Velletri calcio a 5[22].Nel dicembre 2021 è diventato direttore tecnico del SPQV Velletri[23]. Nel luglio 2022 il SPQV Velletri lo ha annunciato come nuovo allenatore[24]. Il 2 marzo 2023 ha rassegnato le proprie dimissioni[25].