In dem 1966 gedrehten Film Spion zwischen 2 Fronten wird von Gröning als "Baron von Grunen" von Yul Brynner dargestellt. Die filmische Interpretation des Charakters hat jedoch wenig mit dem Vorbild gemein: Während der reale Stephan von Gröning ein intelligenter, kultivierter und scharfsinniger, aber auch träger, genussfreudiger und unmilitärischer Mensch war, folgt die Figur des von Grunen, der ein strenges, militärisch-präzises Auftreten pflegt, eher den gängigen Stereotypen des preußischen Offiziers. Klare Übereinstimmung besteht jedoch in der ablehnenden Haltung gegenüber dem Nationalsozialismus. Am deutlichsten tritt die Diskrepanz zwischen realer Person und Filmcharakter darin zutage, dass Baron von Grunen gegen Ende des Films wegen seiner Verbindungen zu den Attentätern des 20. Juli erschossen wird, während Stephan von Gröning das Kriegsende um Jahrzehnte überlebte.