47-летняя актриса дважды была замужем. Ее первым супругом стал артист Антон Деров, в браке с которым на свет появилась наследница пары Анастасия. После развода с мужчиной Нонна связала свою жизнь с актером Александром Нестеровым. Свадьбу влюбленные сыграли в 2006-м, когда Гришаева уже не могла скрывать беременность, — в конце года женщина родила второго ребенка, сына Илью.
5 сентября супруги отпраздновали 12-ю годовщину свадьбы. В честь семейного торжества Гришаева опубликовала в личном микроблоге архивное фото, на котором позирует с мужем, не скрывая округлившийся живот. «12 лет назад. Спасибо за то, что ты рядом», — написала артистка. Поклонники присоединились к поздравлениям: «Поздравляю! Будьте счастливы! Всего самого прекрасного и радостного Вашей семье!»; «Пусть любовь, взаимопонимание и доверия всегда останутся основой вашего семейного союза!»; «Желаю прожить вместе до платиновой свадьбы!».
На снимке пара выглядит счастливой, однако их семейная жизнь не всегда была безоблачной. Весной 2015-го Нонна попала в объектив папарацци с актером Дмитрием Исаевым. Во время гастролей в Сочи Нонна и Дмитрий общались слишком близко для коллег: прогуливались, взявшись за руки, обнимались и уединялись по вечерам в ресторанах. На тот момент актеры были не свободны: Гришаеву дома ждал супруг Александр Нестеров, а у Исаева и его жены Оксаны Рожок подрастал маленький сын. Интрига быстро исчерпала себя, а экс-влюбленным удалось сохранить семьи. Нестеров простил супругу, однако выдвинул свои условия: женщине пришлось отказаться от выступлений в паре с разлучником в спектакле «Варшавская мелодия».
