Nace en Barcelona en 1911.
Maestro catalán de la Escuela de París, recordado por sus magníficas escenas realistas. Se forma en la Escuela de Bellas Artes de Barcelona.

Tras varias exposiciones en su ciudad natal y ya siendo un pintor de éxito, contrae matrimonio con la pintora  Ángeles Santos Torroella. De ambos nacerá en 1937 el futuro pintor Julián Grau Santos.

En 1936 expuso en el Museo de Arte Moderno de Madrid y, coincidiendo con el inicio de la Guerra Civil Española, se traslada a París. Conoció de cerca las vanguardias inclinándose por una figuración colorista, derivada del impresionismo y el fauvismo. Allí entrará rápidamente en contacto con el núcleo de artistas españoles. Realiza una pintura próxima al postimpresionismo francés, con un marcado acento lírico. En París alcanzó un gran éxito realizando multitud de exposiciones.

En 1936 recibe el Premio Carnegie.

Grau Sala destaca, además, como creador de escenarios teatrales y como excelente ilustrador. Fallece en Barcelona en 1975.

Celebró diversas muestras individuales, sobre todo en Barcelona y París, pero también en ciudades como Nueva York, Toulouse, Londres o los Ángeles.

En el 2015, su hijo Julián Grau Santos cede la obra familiar de su padre para la venta a Beatriz Bálgoma como marchante. A partir de este momento la galerista expondrá obras del artista en diversas ferias de  prestigio nacionales e internacionales como Feriarte, Lisbon Art and Antiques Fair, Salon du Connaisseur…