Ο Άγιος Καισάριος ήταν ο μικρότερος αδελφός του Αγίου Γρηγορίου του Θεολόγου και γεννήθηκε στη Ναζιανζό της Καππαδοκίας το έτος 330 μ.Χ. Γονείς του ήταν ο επίσκοπος Ναζιανζού Γρηγόριος και η ευσεβέστατη Νόννα. Μεγαλύτερη αδελφή του ήταν η αγία Γοργονία.
Μετά τη βασική του εκπαίδευση, ο Καισάριος ακολούθησε τον μεγαλύτερο αδελφό του για ανώτερες σπουδές στην Καισαρεία της Καππαδοκίας και της Παλαιστίνης και κατόπιν στην Αλεξάνδρεια, όπου σπούδασε μαθηματικά, αστρονομία, φιλοσοφία, ρητορική και ιδιαίτερα ιατρική, που αγάπησε και περισσότερο.
Έπειτα πήγε στην Κωνσταντινούπολη, όπου ο βασιλιάς Κωνστάντιος και ο λαός τον δέχτηκαν με τιμές, και διορίστηκε γιατρός των ανακτόρων. Οι ευεργεσίες που πρόσφερε σ’ όλους ήταν μεγάλες.
Όταν ανέλαβε την εξουσία ο Ιουλιανός ο Παραβάτης, ο Καισάριος δεν συμβιβάστηκε μαζί του και αφού εγκατέλειψε όλες τις τιμές και τις εξουσίες που του πρόσφερε ο Ιουλιανός, επέστρεψε στην πατρίδα του Ναζιανζό, όπου έκανε το επάγγελμα του γιατρού, ευεργετώντας πλήθος συνανθρώπων του.
Όταν ανέλαβε την εξουσία ο Ουάλης (364 μ.Χ.), ο Καισάριος επέστρεψε πάλι στην Κωνσταντινούπολη και αναδείχθηκε «επιμελητής θησαυρών και ταμίας των δημοσίων χρημάτων» στη Νίκαια της Βιθυνίας. Εκεί επιδόθηκε σε νέες ευεργεσίες προς τους φτωχούς και τους πάσχοντες. Η ασκητική του εγκράτεια όμως, καθώς και οι πολλές μέριμνες και δοκιμασίες, προσέβαλαν την υγεία του. Αρρώστησε βαριά και στις 9 Μαρτίου 368 μ.Χ. πέθανε. Το Ιερό του λείψανο μεταφέρθηκε στην Αριανζό και εναποτέθηκε σε τάφο, που είχε λατομηθεί για τους γονείς του.