Grillitsch begyndte sin karriere med Werder Bremen, hvor han gjorde sin professionelle debut med reserveholdet i 2013. Han gjorde sin debut for førsteholdet i 2015.[1]
1899 Hoffenheim
Grillitsch skiftede i januar 2017 til 1899 Hoffenheim.[2] Han var over de næste fem sæsoner en central del af holdet, og spillede mere end 100 kampe for klubben.[1]
Ajax
Grillitsch skiftede i september 2022 til hollandskeAjax efter kontraktudløb hos Hoffenheim.[3]
Hoffenheim retur
Det lykkedes ikke Grillistch at slå igennem hos Ajax, og efter bare en enkelt sæson, så vendte han tilbage til Hoffenheim i juni 2023.[4]
Landsholdskarriere
Ungdomsladshold
Grillitsch har repræsenteret Østrig på flere ungdomsniveauer.[5]
Seniorlandshold
Grillitsch debuterede for seniorlandsholdet den 28. marts 2017. Han var del af Østrigs trup til EM 2020.[5]