Ὁ Ἅγιος Καισάριος γεννήθηκε ἀπὸ τὸν Ἅγιο Γρηγόριο καὶ τὴν Ἁγία Νόννα καὶ ἦταν ἀδελφὸς τοῦ Ἁγίου Γρηγορίου τοῦ Θεολόγου. Σπούδασε στὴν Ἀλεξάνδρεια καὶ στὴν συνέχεια μετέβη στὴν Κωνσταντινούπολη, ὅπου ἄσκησε τὸ ἐπάγγελμα τοῦ ἰατροῦ. Τόση ἦταν ἡ φήμη του, ὥστε προσλήφθηκε ὡς ἰατρὸς τῶν ἀνακτόρων. Ὁ ἀδελφός του Ἅγιος Γρηγόριος, μετὰ τὸ πέρας τῶν σπουδῶν του στὴν Ἀθήνα, ἦλθε μεταξὺ τῶν ἐτῶν 358 – 360 μ.Χ. στὴν Κωνσταντινούπολη, ὅπου συνάντησε τὸν Καισάριο καὶ ἔτσι ἐπέστρεψαν μαζὶ καὶ οἱ δυὸ ἀδελφοὶ στὴν ἰδιαίτερή τους πατρίδα, τὴ Ναζιανζό. Ἀλλὰ ὁ Καισάριος ἐπέστρεψε καὶ πάλι στὴν Κωνσταντινούπολη καὶ προσλήφθηκε ὡς ἰατρὸς τῆς βασιλικῆς αὐλῆς. Τὴ θέση αὐτὴ διατήρησε καὶ μετὰ τὴν ἀνάρρηση στὸν αὐτοκρατορικὸ θρόνο, τὸ ἔτος 361 μ.Χ., τοῦ Ἰουλιανοῦ τοῦ Ἀποστάτου. Ὁ Καισάριος, ποὺ εἶχε ἀνατραφεῖς χριστιανοπρεπῶς, δὲν ἦταν δυνατὸν νὰ ἐπηρεαστεῖ ἀπὸ τὸν χριστιανομάχο Ἰουλιανό, ὥστε νὰ ἐνδώσει στὶς παροτρύνσεις καὶ τὶς πιέσεις πρὸς ἄρνηση τῆς χριστιανικῆς πίστεως καὶ ἐπέστρεψε στὴν γενέτειρά του. Ἀλλὰ καὶ πάλι, μετὰ τὸν θάνατο τοῦ Ἰουλιανοῦ, τὸ ἔτος 363 μ.Χ., ἐπανῆλθε στὴν πρωτεύουσα τοῦ Βυζαντίου. Ἐπὶ αὐτοκράτορα δὲ Οὐάλεντος (364 – 378 μ.Χ.) καὶ Οὐαλεντινιανοῦ (364 – 374 μ.Χ.) διορίστηκε ἐπιμελητὴς θησαυρῶν καὶ ταμίας τῶν δημοσίων χρημάτων στὴ Νίκαια τῆς Βιθυνίας.
Ἐκεῖ, στὴ Βιθυνία, σώθηκε ὡς ἐκ θαύματος, στὸν σεισμὸ ποὺ ἔγινε τὸ ἔτος 368 μ.Χ. καὶ μετὰ ἀπὸ λίγο κοιμήθηκε ὁσίως μὲ εἰρήνη τὸ ἴδιο ἔτος ἢ στὶς ἀρχὲς τοῦ 369 μ.Χ. Ὁ Ἅγιος Γρηγόριος ὁ Θεολόγος ὁμιλεῖ στὰ ἔργα του γιὰ τὴν εὐσέβεια καὶ τὴ σωφροσύνη τοῦ Ἁγίου Καισαρίου.