Fatti:
A. Il 26 agosto 2003 N._, nata nel 1954, ausiliaria di pulizia, ha presentato una domanda di prestazioni AI. Esperiti gli accertamenti del caso, l'Ufficio AI del Cantone Ticino (UAI) le ha assegnato un quarto di rendita, per un grado d'invalidità del 41%, con effetto dal 1° settembre 2006 (decisione su opposizione del 7 dicembre 2006).
Facendo valere un peggioramento del suo stato di salute e allegando nuova documentazione medica, il 20 dicembre 2006 l'assicurata ha formulato una domanda di revisione che l'UAI ha però respinto con decisione del 17 marzo 2008. Adito su ricorso, il Tribunale delle assicurazioni del Cantone Ticino, preso atto della risposta con cui l'amministrazione proponeva la retrocessione degli atti per complemento istruttorio, ha stralciato dai ruoli la causa rinviandola all'UAI per l'esecuzione di ulteriori accertamenti medici (pronuncia del 1° luglio 2008).
Dopo avere incaricato il Servizio X._ di allestire una (ulteriore) perizia pluridisciplinare, l'UAI, per progetto di decisione del 15 ottobre 2009, ha aumentato, da un quarto a intera, la rendita dell'assicurata dal 1° dicembre 2006, riducendola in seguito a metà dal 1° gennaio 2008. Con osservazioni del 19 novembre 2009 N._ ha chiesto tra le altre cose l'assegnazione di interessi di mora sulle prestazioni arretrate. Mediante decisione del 17 dicembre 2009 l'UAI ha stabilito l'erogazione di una mezza rendita dal 1° gennaio 2008. Con separate decisioni dell'8 gennaio 2010 l'UAI ha inoltre fissato l'importo delle prestazioni arretrate (1° dicembre 2006 - 31 dicembre 2009). Ritenendo però possibile l'assegnazione di interessi di mora solo in caso di (prima) nascita del diritto alle prestazioni, ma non anche in caso di modifica, l'amministrazione ha respinto la relativa richiesta dell'assicurata.
B. Lamentando la mancata assegnazione di interessi di mora, N._ si è nuovamente aggravata al Tribunale cantonale delle assicurazioni. Per pronuncia del 30 settembre 2010 i giudici cantonali hanno accolto il ricorso e hanno riconosciuto all'assicurata il diritto a interessi moratori al tasso d'interesse del 5% dal 1° dicembre 2008 sino al versamento delle rendite arretrate.
C. L'UAI ha presentato ricorso in materia di diritto pubblico al Tribunale federale al quale domanda di annullare la pronuncia cantonale e di confermare la decisione amministrativa dell'8 gennaio 2010.
N._ postula la reiezione del gravame. Interpellato per un avviso, l'Ufficio federale delle assicurazioni sociali (UFAS) propone da parte sua alcune considerazioni sulla regolamentazione in materia.
D. Con decreto del 25 gennaio 2011 è stata accolta la domanda di conferimento dell'effetto sospensivo formulata nel gravame.

Diritto:
1. Il ricorso in materia di diritto pubblico può essere presentato per violazione del diritto, conformemente a quanto stabilito dagli art. 95 e 96 LTF. Il Tribunale federale applica d'ufficio il diritto (<ref-law>; cfr. tuttavia l'eccezione del cpv. 2) e non è pertanto vincolato né agli argomenti sollevati nel ricorso né ai motivi addotti dall'autorità precedente. Nondimeno, in considerazione delle esigenze di motivazione di cui all'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, la cui mancata ottemperanza conduce all'inammissibilità del gravame (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 2 pag. 591 seg.), il Tribunale federale esamina di principio unicamente le censure sollevate; non è tenuto, come lo è invece un'autorità di prima istanza, ad esaminare tutte le questioni giuridiche possibili, se queste non gli vengono (più) riproposte (<ref-ruling> consid. 1.4.1 pag. 254, 545 consid. 2.2). Per il resto, fonda la sua sentenza sui fatti accertati dall'autorità inferiore (<ref-law>). Può scostarsi da questo accertamento solo qualora esso sia avvenuto in modo manifestamente inesatto o in violazione del diritto ai sensi dell'<ref-law> (<ref-law>).
2. 2.1 Controverso è il diritto agli interessi di mora sulle prestazioni arretrate che l'amministrazione ha riconosciuto all'opponente al termine di una procedura di revisione con la quale ha aumentato il diritto alla rendita, da un quarto a intera, con effetto dal 1° dicembre 2006, vale a dire dal mese in cui l'assicurata ha presentato la domanda di revisione (<ref-law>).
2.2 Giusta l'<ref-law>, sempre che l'assicurato si sia pienamente attenuto all'obbligo di collaborare, l'assicurazione sociale deve interessi di mora sulle sue prestazioni dopo 24 mesi dalla nascita del diritto, ma al più presto 12 mesi dopo che si è fatto valere il diritto. L'obbligo di versare interessi di mora giusta l'<ref-law> comincia per l'insieme delle prestazioni maturate fino a quel momento 24 mesi dalla nascita del diritto in quanto tale, e non solo due anni dopo la scadenza di ogni singola rendita mensile (<ref-ruling> consid. 3.6 pag. 13).
3. 3.1 Il Tribunale cantonale ha osservato che con l'emanazione dell'<ref-law> è stato codificato un obbligo di versamento di interessi di mora per le prestazioni assicurative in conformità al principio generale altrimenti valido nel diritto amministrativo secondo il quale i crediti pecuniari di diritto pubblico sono in linea di massima soggetti ad interesse. Interpretando il disposto, la giurisprudenza e la dottrina in materia, i giudici di prime cure hanno rilevato che la limitazione - caldeggiata dall'UAI - dell'assegnazione di interessi moratori ai soli casi di primo riconoscimento del diritto a prestazioni, ma non anche di sua modifica, sarebbe contraria allo spirito della normativa.
3.2 Per l'Ufficio ricorrente, per contro, il testo di legge, nel menzionare la "nascita del diritto", si riferirebbe solo ai casi di primo riconoscimento del diritto a prestazioni e non contemplerebbe anche la sua modifica. Reputando per il resto detto testo del tutto chiaro, rimprovera ai primi giudici di essersi distanziati senza motivo dal suo tenore letterale e di avere applicato altri metodi interpretativi.
3.3 Per l'opponente, invece, il tenore letterale della norma lascerebbe spazio a più interpretazioni possibili e giustificava dunque l'applicazione degli usuali metodi d'interpretazione. Richiamandosi in particolare alla volontà del legislatore, così come emerge dai lavori preparatori, e a un avviso espresso in dottrina, l'assicurata aderisce in pieno alla valutazione della Corte cantonale.
3.4 Per parte sua, l'UFAS ripercorre l'iter legislativo che ha preceduto la promulgazione dell'<ref-law> ed osserva come da esso traspaia la volontà di limitare temporalmente il versamento degli interessi. Rileva inoltre l'assenza, nei lavori preparatori, di riferimenti al pagamento di interessi di mora in caso di ritardo nell'istruzione di procedure di revisione. Da tali considerazioni l'autorità di vigilanza deduce che il testo di legge sembrerebbe davvero volersi limitare ai casi di primo riconoscimento di prestazioni. D'altra parte l'UFAS non scorge validi motivi per operare una distinzione fra le due fattispecie (primo riconoscimento, da un lato, e modifica in seguito a revisione, dall'altro).
4. 4.1 Né la pronuncia impugnata né l'Ufficio ricorrente (<ref-law>) ravvisano minimamente una violazione dell'obbligo di collaborare da parte dell'opponente. In assenza di chiari indizi di senso contrario, si può pertanto partire dal presupposto che l'assicurata si sia pienamente attenuta a tale obbligo e che i (lunghi) tempi d'istruzione della procedura di revisione non le siano addebitabili (sulle conseguenze di un'eventuale violazione dell'obbligo di collaborare cfr. in ogni caso Ueli Kieser, ATSG-Kommentar, 2a ed., 2009, n. 29 ad <ref-law>, per il quale, anche se causale per il ritardo, essa non provoca automaticamente la perenzione del diritto a interessi di mora bensì solo, ma pur sempre, la sospensione della loro decorrenza). Resta a questo punto solo da determinare il vero senso della normativa in esame e da verificare se essa poteva essere interpretata come lo hanno fatto i giudici cantonali oppure se le si debba attribuire il senso riservatole dall'Ufficio ricorrente.
4.2 La legge è da interpretare in primo luogo procedendo dalla sua lettera (interpretazione letterale). Tuttavia, se il testo non è perfettamente chiaro, se più interpretazioni del medesimo sono possibili, dev'essere ricercata la vera portata della norma, prendendo in considerazione tutti gli elementi d'interpretazione, in particolare lo scopo della disposizione, il suo spirito, nonché i valori su cui essa prende fondamento (interpretazione teleologica). Pure di rilievo è il senso che essa assume nel suo contesto (interpretazione sistematica; <ref-ruling> consid. 2.2 pag. 81; <ref-ruling> consid. 4.1 pag. 157, 249 consid. 4.1 pag. 252; <ref-ruling> consid. 5.1 pag. 193; <ref-ruling> consid. 2.3 pag. 252). I lavori preparatori, segnatamente laddove una disposizione non è chiara oppure si presta a diverse interpretazioni, costituiscono un mezzo valido per determinarne il senso ed evitare così di incorrere in interpretazioni erronee (interpretazione storica). Soprattutto nel caso di disposizioni recenti, la volontà storica dell'autore della norma non può essere ignorata se ha trovato espressione nel testo oggetto d'interpretazione (<ref-ruling> consid. 4.1 pag. 174 con riferimenti). Occorre prendere la decisione materialmente corretta nel contesto normativo, orientandosi verso un risultato soddisfacente sotto il profilo della ratio legis. Il Tribunale federale non privilegia un criterio d'interpretazione in particolare; per accedere al senso di una norma preferisce, pragmaticamente, ispirarsi a un pluralismo interpretativo (<ref-ruling> consid. 5.1 pag. 486). Se sono possibili più interpretazioni, dà la preferenza a quella che meglio si concilia con la Costituzione. In effetti, a meno che il contrario non risulti chiaramente dal testo o dal senso della disposizione, il Tribunale federale, pur non potendo esaminare la costituzionalità delle leggi federali (<ref-law>), parte dall'idea che il legislatore federale non propone soluzioni contrarie alla Costituzione (<ref-ruling> consid. 3.5 pag. 567, 710 consid. 4.1 pag. 716; <ref-ruling> consid. 4.2 pag. 71).
4.3 Contrariamente a quanto invocato anche in questa sede, il testo dell'<ref-law> non esprime di certo con la necessaria chiarezza il senso che intende attribuirgli l'insorgente. Esso si limita in effetti ad affermare che l'assicuratore sociale deve interessi di mora sulle sue prestazioni ("für ihre Leistungen"; "pour toute créance de prestations d'assurances sociales") dopo 24 mesi dalla nascita del diritto ("Entstehung des Anspruchs"; "naissance du droit"), ma al più presto 12 mesi dopo che si è fatto valere il diritto. Il disposto non dice per contro nulla sul fatto che tale pretesa sarebbe circoscritta ai casi di primo riconoscimento del diritto a prestazioni, mentre sarebbe esclusa nell'ipotesi di sua successiva modifica a seguito di revisione. Una simile restrizione si scontra a ben vedere con il tenore letterale della disposizione in esame, ben esplicitato soprattutto nella sua versione francese, che sembra estendere il campo applicativo della norma a tutte le prestazioni arretrate, purché siano state assegnate al di fuori dei limiti temporali fissati dalla legge (cfr. anche <ref-ruling> consid. 2.2 pag. 361; Kieser, op. cit., n. 24 ad <ref-law>). Inoltre il ricorrente dimentica che anche nel caso di specie, in cui il quarto di rendita è stato aumentato, per via di revisione, a una rendita intera con effetto dal 1° dicembre 2006, il diritto alla piena prestazione è in realtà sorto a tale data. Già solo per queste considerazioni, non potendo il testo legale essere interpretato con la necessaria certezza nel senso auspicato dal ricorrente, nulla ostava a che i primi giudici facessero capo anche agli ulteriori elementi d'interpretazione.
4.4 Il senso e lo scopo dell'<ref-law> si evincono dai lavori preparatori (<ref-ruling> consid. 3.6 pag. 13). La Commissione della sicurezza sociale e della sanità (CSS) del Consiglio degli Stati aveva inizialmente previsto di codificare la giurisprudenza in materia del Tribunale federale delle assicurazioni che subordinava il diritto a interessi di mora all'esistenza di un comportamento dilatorio o illecito della parte debitrice oppure alla sua regolamentazione in una singola legge (FF 1991 II 177 segg., pag. 249 ad art. 33 D-LPGA). L'omonima Commissione del Consiglio nazionale propose al suo posto l'attuale versione di legge che venne poi ripresa senza particolari discussioni dalle Camere federali (FF 1999 3949 segg. ad art. 33 D-LPGA; BU 2000 CS 180; 1999 CN 1243). Questo cambiamento di orientamento era motivato dalla constatazione che nel diritto amministrativo (nel quale rientra il diritto delle assicurazioni sociali) i crediti pecuniari di diritto pubblico sono di massima soggetti ad interesse e teneva conto delle critiche espresse in dottrina avverso la prassi giudiziaria in materia (cfr. segnatamente Thomas Koller, Verzugszinsen bei der verspäteten Ausrichtung von Sozialversicherungsleistungen - Gibt "Strassburg" den Anstoss für die dringend notwendige Praxisänderung?, recht 13/1995, pag. 215 seg.). In tal modo si decise di iscrivere nella LPGA il principio secondo il quale il ritardo nella fornitura di prestazioni di assicurazioni sociali dà diritto a interessi di mora (FF 1999 3949 seg. ad art. 33 D-LPGA). Il legislatore ha così voluto, per ragioni di equità, concedere agli assicurati una sorta di compensazione per le in parte lunghissime procedure di accertamento del diritto a prestazioni. Nel contempo però, con il doppio limite temporale di 24 (dalla nascita del diritto) e 12 mesi (dalla sua rivendicazione), che inizialmente era addirittura stato fissato in sei mesi e che poi è stato progressivamente aumentato in sede commissionale per rendere accettabili e sopportabili le conseguenze finanziarie che il nuovo sistema avrebbe inevitabilmente comportato, esso ha moderato le condizioni per il riconoscimento di interessi di mora. Tant'è che la regolamentazione in esame è stata qualificata come molto mite (cfr. Kieser, op. cit., n. 17 ad <ref-law>). Con l'adozione del termine di 24 mesi si è voluto garantire all'assicuratore sociale - e in particolare agli uffici AI che si trovano spesso confrontati con accertamenti lunghi e complessi - un certo margine di tempo entro il quale potere tranquillamente eseguire - nel pieno rispetto del principio inquisitorio (cfr. Hans-Ulrich Zürcher, Verzugszinsen im Bundesverwaltungsrecht: Unter besonderer Berücksichtigung des Sozialversicherungsrechts, 1998, pag. 287) - gli accertamenti necessari e decidere senza preoccuparsi di incorrere in un obbligo di pagare interessi di mora (BU 2000 CS 180; 1999 CN 1243; <ref-ruling> consid. 3.6 pag. 13). Questa soluzione pondera in maniera equilibrata, da un lato, gli interessi finanziari delle assicurazioni sociali e, dall'altro, quelli degli assicurati a che le procedure e il pagamento delle prestazioni avvengano il più celermente possibile. Con essa si è cercato di contenere entro limiti accettabili i costi supplementari legati alla riforma (soprattutto) nell'assicurazione per l'invalidità (BU 2000 CS 180; 1999 CN 1243; cfr. inoltre verbali delle sedute della CSS del Consiglio degli Stati del 6 settembre 1999 e dell'omonima Commissione del Consiglio nazionale del 14 gennaio 1999). L'assicurato non riceve più di quanto gli spetta, ma ottiene la garanzia che la sua prestazione conserva il suo valore monetario nel caso in cui l'assicurazione accumula ritardi ingiustificati (verbale della seduta della CSS del Consiglio nazionale del 14 gennaio 1999). In questo modo gli interessi di mora svolgono al tempo stesso funzione preventiva e compensatrice (cfr. Zürcher, op. cit., ibidem). La normativa in discussione costituisce in effetti un incentivo all'accelerazione delle procedure e dei pagamenti (FF 1999 3950 seg.; verbale della seduta della CSS del Consiglio nazionale del 14 gennaio 1999).
4.5 Fatte queste premesse e rilevata l'assenza, nei lavori preparatori, di ogni appiglio per una diversa trattazione, ai fini dell'obbligo di pagare interessi di mora, tra primo riconoscimento del diritto a prestazioni e sua successiva estensione per via di revisione, la valutazione dei primi giudici appare la più aderente al testo e (soprattutto) alla volontà del legislatore. La funzione preventiva e compensatrice degli interessi di mora trova piena giustificazione anche nell'ambito di una procedura di revisione come quella oggetto del presente ricorso. Una durata di tre anni - e senza che all'assicurato possa rimproverarsi una violazione del suo obbligo di collaborare - per evadere una domanda di revisione è eccessiva (cfr. verbale della seduta della CSS del Consiglio nazionale del 14 gennaio 1999). Essa va pertanto riparata con l'attribuzione di interessi di mora sulle prestazioni arretrate; i quali interessi, giova precisare, non hanno funzione penale essendo dovuti indipendentemente da una colpa degli organi esecutivi dell'AI, ma servono esclusivamente a compensare il danno che il ritardato pagamento delle prestazioni e la loro svalutazione provocano all'assicurato (Kieser, op. cit., n. 30 ad <ref-law>; Koller, op. cit., pag. 216; Mario Christoffel, Spezifische Fragen, in: Schaffhauser/ Kieser [a cura di], Praktische Anwendungsfragen des ATSG, 2004, pag. 154).
4.6 Nulla muta pertanto la circostanza - peraltro nemmeno invocata dall'UAI - che a ritardare la procedura di revisione avrebbe contribuito nel caso di specie la decisione di stralcio e di rinvio, per complemento istruttorio, 1° luglio 2008 del Tribunale cantonale delle assicurazioni. A prescindere dal fatto che tale rinvio fu comunque proposto dagli stessi organi amministrativi, si ricorda che l'assicuratore sociale - in ragione proprio della funzione compensatrice e non penale degli interessi di mora - deve comunque rispondere anche di questi ritardi legati alla verifica giudiziaria, a condizione ovviamente che l'assicurato non abbia leso l'obbligo di collaborare (Kieser, op. cit., n. 30 ad <ref-law>; cfr. pure <ref-ruling> consid. 2.2 pag. 361).
4.7 A ciò si aggiunge che l'interpretazione sostenuta dalla Corte cantonale - ma anche dalla dottrina, per quanto è dato modo di vedere e nella limitata misura in cui essa si esprime sul tema (v. Kieser, op. cit., n. 48 ad <ref-law>) - meglio si concilia con la Costituzione e in particolare con il principio della parità di trattamento (<ref-law>). Come osserva del resto a ragione pure l'autorità di vigilanza, non sussistono validi motivi per operare una distinzione fra le due fattispecie e per negare - in assenza di violazione dell'obbligo di collaborare - l'assegnazione di interessi di mora all'assicurato che si vede aumentare, in via di revisione e per un periodo retroattivo superiore ai 24 mesi, il diritto alle sue prestazioni. In entrambi i casi si tratta infatti di ristabilire, attraverso il riconoscimento di interessi di mora, la parità con quei beneficiari di prestazioni che (spesso solo per ragioni contingenti) entrano per tempo in possesso delle loro prestazioni (Koller, op. cit., pag. 216).
5. Per il resto, il Tribunale cantonale ha correttamente accertato che poiché erano ampiamente trascorsi sia i 24 mesi dalla nascita (il 1° dicembre 2006) del diritto alla rendita intera sia i 12 mesi dalla domanda di revisione (presentata il 20 dicembre 2006), l'assicurata poteva pretendere il pagamento di interessi di mora al tasso del 5% dal 1° dicembre 2008 (ovvero trascorsi 24 mesi dalla nascita del diritto alla rendita intera) e ciò sino ad avvenuto versamento delle prestazioni arretrate. In tali condizioni, il ricorso va disatteso e la pronuncia impugnata confermata. Va da sé che spetta ora all'UAI calcolare gli interessi dovuti conformemente ai precetti legali (<ref-law>; cfr. inoltre VSI 2003 pag. 47). Il Tribunale federale si limita ad osservare che gli interessi andranno calcolati unicamente su tre quarti di rendita, ovvero solo sulla parte corrispondente alla differenza tra la rendita intera riconosciuta con effetto retroattivo l'8 gennaio 2010 e il quarto di rendita già assegnato e versato in seguito alla decisione su opposizione del 7 dicembre 2006. In tale contesto l'amministrazione potrà, se del caso, ancora esaminare - come sembra proporre l'UFAS - se gli arretrati di rendita debbano essere versati direttamente all'assicurata oppure nelle mani di un terzo in virtù di un anticipo prestato. Solo in quest'ultima ipotesi - per la quale le tavole processuali non forniscono però alcun indizio - il diritto ad interessi di mora potrebbe eventualmente essere rimesso in discussione (<ref-law>).
6. Le spese seguono la soccombenza e sono poste a carico dell'UAI (<ref-law>), che rifonderà all'opponente, assistita da una patrocinatrice qualificata, un'indennità per ripetibili d'istanza federale (<ref-law>).

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1. Il ricorso è respinto.
2. Le spese giudiziarie di fr. 500.- sono poste a carico del ricorrente.
3. Il ricorrente verserà all'opponente la somma di fr. 1'500.- a titolo di ripetibili della sede federale.
4. Comunicazione alle parti, al Tribunale delle assicurazioni del Cantone Ticino e all'Ufficio federale delle assicurazioni sociali.