La leggenda vuole che Caio fosse nato nell' antica città dalmata di Salona (nda: attuale Solin a circa 5 km, NE di Spalato), da nobile famiglia romana imparentata con l'imperatore Diocleziano.
Fu consacrato papa il 17 dicembre 283. Comunque, durante il suo pontificato le repressioni anticristiane furono di gran lunga attenuate. Vi furono concessioni per la costruzione di nuove chiese e l'ampliamento dei cimiteri.
Nel contempo sul "fronte interno" si moltiplicarono le eresie. L'ultima in ordine cronologico fu quella di "Mitra" ( nda: eresia di tipo manicheistico, di provenienza asiatica, per la quale Dio assumeva in se la contrapposizione celeste della luce e delle tenebre).
Morì il 22 aprile del 296. Contrastata è la sua santificazione ed il suo martirio, anche per il fatto che Diocleziano scatenò le persecuzioni solo nel 303.
Le sue spoglie furono deposte prima nel cimitero di San Callisto, nel 1631 in quella che fu la sua casa in Roma e trasformata in chiesa. Nel 1880, quando la chiesa fu demolita per costruirvi il "Ministero della Guerra" di via XX settembre, le reliquie furono traslate nella cappella della famiglia Barberini.