Kontinuitet naseljenosti na prostoru Grebaštice postoji barem od rimskih vremena, o čemu svjedoče brojni ostatci rimske arhitekture (arhitravi, konzole) i ostaci rimskog puta nedaleko od župne crkve sv. Marije. Na lokalitetu samostana sv. Luce i Konjušine nalaze se ostaci rimskih građevina. Pretpostavlja se da ruševine jakih zidova sa zapadne strane groblja pripadaju rimskoj sudnici. Na groblju uz crkvu sv. Marije i kapelu sv. Petra nalaze se stećci i poklopac rimskoga sarkofaga.

U pisanim izvorima Grebaštica se prvi spominje – kao "Grebac" – 1298. godine. Te je godine osnovana šibenska biskupija, pa joj je šibenska gradska vlast prepustila svoje posjede u Grebaštici. Od 1298. godine Grebaštica je župa pod čijom su jurisdikcijom susjedna sela, Na čelu župe bili su popovi glagoljaši, što govori o kontinuitetu bogoštovlja na narodnom jeziku (u to doba, kad je službeni jezik Crkve bio latinski, tu su povlasticu uživale rijetke župe). Osim Crkve, na ovom području svoje su posjede imali i šibenski plemići. Jedan od njih, iz obitelji Čudimirović, dao je sagraditi crkvu sv. Petra (manja crkva prizidana uz današnju crkvu sv. Marije). Obitelj Čudimirović, zajedno je s još jedanaest hrvatskih plemićkih obitelji, sudjelovala je 1102. u potpisivanju ugovora s Mađarima o uspostavi zajedničke države. U crkvici sv. Petra Mlečanin Antonio Busato, jedan od graditelja šibenske katedrale, izradio je za lunetu portala kip patrona crkve. Pored crkve je i natpis koji je datira u 1434. godinu, kada Busato radi i na šibenskoj katedrali, nakon povratka iz Venecije gdje sudjeluje u radovima na Duždevoj palači.

Oko crkve sv. Marije pronađeni su brojni grobovi sa stećcima, karakterističnim za kulturu hrvatskog naroda u srednjem vijeku. I jugozapadno od crkve nalaze se mnogi srednjovjekovni grobovi što znači da se tu nekad doista nalazio samostan sv. Lucije, kako je u narodu nazvan taj lokalitet. Iako nisu provedena arheološka istraživanja koja bi to potvrdila, u narodu je još živa legenda o blagu skrivenom ispod ruševina starog samostana.

Crkva Sv. Marije sagrađena je 1668. godine na mjestu crkve koja je srušena za turskih prodora u Dalmaciju koncem 15. i početkom 16. stoljeća. Radi obrane od Turaka na poluotoku Oštrica izgrađen je obrambeni zid, poznat kao "Bedem", danas jedan od simbola mjesta. Izgradnja zida visokog desetak a širokog jedan metar, s kruništima i puškarnicama, počela je pred sam kraj 15. stoljeća. Uz zid je kasnije podignuta i crkva Sv. Duha, vjerojatno kao zavjetna crkva, iz zahvalnosti stanovnika Grebaštice i susjednih sela što ih je Bog spasio od Turskog nasrtaja.

Ipak, rat je ostavio traga: stanovništvo se privremeno sklonilo na susjedne otoke i zidinama zaštićena mjesta a dio se trajno iselio. Tako je župa Grebaštica izgubila značenje koje je do tada imala pa je pripojena župi Krapanj, i tako je ostalo sve do kraja 19. stoljeća. Ali, povoljan geografski položaj, na padinama okolnih brda i uz more, i postojanje stalnog izvora pitke vode, što je veliko bogatstvo u krškim područjima, oduvijek su privlačili ljude. Izvor, poznat kao "Kanela", posebno se štuje: njegovo uređenje 1930. godine popratila je i prigodna spomen-ploča.

Gospodarsku povijest Grebaštice obilježile su mediteranske kulture: vinova loza, smokva i, iznad svega, maslina, te ribarstvo i stočarstvo.