Papa Caio nasceu na Dalmácia, de família cristã da nobreza romana, parente distante do Imperador Diocleciano. Caio foi eleito no dia 17 de dezembro de 283. Governou a Igreja durante treze anos, num período de trégua nas perseguições.
Antes de sua eleição, o Papa Caio transformou sua casa em igreja. Lá, ouviam os aflitos, os pecadores; auxiliavam os pobres e doentes; celebravam as missas, distribuíam a eucaristia e ministrados os sacramentos do batismo e do casamento.
O grande contratempo enfrentado pelo Papa Caio se deu no âmbito interno do próprio clero, devido a crescente multiplicação de heresias, criando uma grande confusão entre os devotos cristãos.
Nós sabemos, pelos escritos da Igreja, que apesar do seu parentesco com o imperador, o Papa se recusou a ajudar Diocleciano, que pretendia receber a sobrinha dele como sua futura nora. A ira do soberano mandou matar todos os cristãos, começando pelo seu parente Caio.
Papa Caio morreu decapitado em 22 de abril de 296. A Igreja confirmou a sua santificação e o seu martírio. As suas relíquias foram depositadas primeiro no cemitério de São Calixto. Depois foram trasladadas para a igreja que foi erguida no local da casa onde ele viveu, em Roma.