Он дебютировал как солист в 1993 году с Санкт-Петербургским филармоническим оркестром под управлением Юрия Темирканова и дебютировал с сольным концертом во Франции в Аудиториуме Лувра в 1999 году. Он дал множество концертов по всему миру с симфоническими оркестрами Москвы, Вашингтона, Ливерпуля, Тапиолы, Лахти, Ганноверским NDR, Галле, Ливерпуля, Бирмингема, Израильским филармоническим оркестром и Камерным оркестром Махлера.
Илья Грингольц регулярно приглашается на фестивали в Люцерне, Кухмо, Рисоре, Церматте, Вербье, BBC Proms, Монте-Карло Printemps des Arts и Бухаресте. Его репертуар солиста и сольных концертов охватывает от Баха до Шнитке и Хиндемита, и особенно барочную музыку, которую он исполняет с клавесинистом Масааки Судзуки. Он регулярно играет камерную музыку с Юрием Башметом, Линном Харреллом, Димутом Поппеном, Владимиром Мендельсоном и Итамаром Голаном. Он основал свой собственный квартет под названием Грингольц Струнный Квартет.
Он записал произведения Паганини, Изаи, Шнитке, Эрнста и свои собственные композиции для звукозаписывающей компании Bis. Для Deutsche Grammophon он записал скрипичный концерт Сибелиуса и Хуморески, первый скрипичный концерт Прокофьева под управлением Неэме Ярви и сонаты и партиты И.С. Баха. Для Onyx он записал сонаты Шумана с пианистом Петром Лаулем и скрипичные концерты Аренского и Танеева. Илья Грингольц играет на скрипке Страдивари ex-Kiesewetter, изготовленной в Кремоне в 1723 году и предоставленной Страдивариус Обществом Чикаго.
