Icoana Maicii Domnului este adăpostită în Proscomidiarul din 1880 în biserica principală a mănăstirii Grigoriu. Numele Palaiologina ne amintește că icoana a fost donată mănăstirii de Maria Asenina, rudă a Paleologilor și soția întemeietorului mănăstirii, domnitorul Moldovei, Ștefan cel Mare. Mănăstirea a dobândit icoana în 1497 și de atunci i s-au atribuit multe minuni.
În timpul incendiului din 1761, când biserica mănăstirii a fost cuprinsă de flăcări, doar icoana Maicii Domnului a supraviețuit; nici măcar culorile ei nu au fost atinse de flăcările arzătoare.
Maica Domnului este reprezentată conform tipului iconografic al Odighitriei (Îndrumătoarea), arătând cu mâna stângă spre Hristos, ținând un pergament închis și binecuvântând. Pe veșmintele Fecioarei și ale lui Hristos au fost găsite straturi ulterioare de vopsea, posibil de la sf. sec. al XVII-lea.
Decorul de argint al icoanei datează dintr-o perioadă ulterioară și poartă inscripția «Odighitria». În partea inferioară a icoanei se află o zonă a unui decor mai vechi, aparent original, încadrat cu următoarea inscripție: "Deisis Prea Cuvioasei Doamne / Maria Asanina Paleologhina / Doamna Moldo-Vlahiei". Maria Asanina Paleologhina a fost soția lui Ștefan cel Mare și a fost înmormântată alături de acesta la mănăstirea Putna din Țara Românească, în 1511. Potrivit bulei de aur păstrată anterior în mănăstire, membrii familiei Mariei Asanina Paleologhina sunt asociați restaurării mănăstirii Grigoriu la sf. sec. al XV-lea (1497).