Gregorio contrajo matrimonio en Buenos Aires con María Luisa Díaz Vélez Insiarte (Buenos Aires, 1801 - Buenos Aires, 1871), hija del doctor José Miguel Díaz Vélez —su primo al igual que el general Eustoquio Díaz Vélez (ya que el padre de Gregorio, Francisco, fue hermano de María Petrona Aráoz Sánchez de Lamdrid, quien fue la madre tanto de José Miguel como de Eustoquio)— y de María del Tránsito Insiarte Montiel, con quien tuvo trece hijos.