Presný dátum jeho narodenia sa nedá určiť. Narodil sa niekedy v rokoch 329-330 v meste Cézarea, v rímskej provincii Kapadócii na území dnešného východného Turecka. Pochádzal z početnej a významnej kresťanskej rodiny, ktorá dala Cirkvi viacerých svätých. Vo východnej Cirkvi sa uctievajú ako svätí jeho stará matka z otcovej strany Makrína, potom obidvaja rodičia Bazil a Emélia, jeho staršia sestra Makrína, brat Peter a brat Gregor, známy vo všeobecnej Cirkvi ako sv. Gregor Nysénsky.
V útlom veku vychovávala Bazila jeho starostlivá a nábožná stará matka Makrína. Bazil prekonal v tom období ťažkú chorobu, ktorej takmer podľahol. Chorľavosť sa uňho prejavovala i neskôr v živote. Inak vyrastal ako každé iné dieťa, pričom bolo čoskoro badať jeho nadpriemernú rozumovú bystrosť.
Keď Bazil získal základné školské vzdelanie, dal sa na štúdium rétoriky. Prvým učiteľom mu bol vlastný otec, ktorý mal známu rétorickú školu. No otec predčasne zomrel, keď mal Bazil 13-14 rokov. Osihotený mládenec pokračoval v štúdiu najprv v rodnej Cézarei a neskôr v Carihrade, v hlavnom meste Východorímskej ríše. Záujem o štúdium priviedol Bazila až do gréckych Atén, ktoré boli stále uznávaným strediskom gréckej vzdelanosti. Tam nadviazal viaceré vážne priateľstvá, najmä s Gregorom Naziánskym, ktorého spoznal ešte kedysi v Cézarei.
Bazila však okrem rečníctva a filozofie zaujímal i hlbší duchovný život. Preto sa po päťročnom pobyte v Aténach ako mladý muž (mal asi 27 rokov) vrátil do Kapadócie, kde sa chcel venovať asketickému životu pod vedením známeho askétu Eustatia. Eustatia už nenašiel a neúspešne ho hľadal i v sýrskej Antiochii a v Egypte. Jeho cesty však neboli zbytočné, lebo mu pomohli lepšie poznať rozličné typy východného mníšstva v Sýrii, Palestíne, Egypte a Mezopotámii, čo mu neskôr poslúžilo pri zostavovaní pravidiel mníšskeho života.
Bazil žil po istý čas ako mních v Ponte, v hornatom kraji severnej Kapadócie. Spolu s inými vytvoril mníšsku komunitu, ku ktorej sa pripojil i jeho priateľ Gregor Naziánsky. Obidvaja vzdelaní Kapadóčania sa okrem modlitby, fyzickej práce a skutkov kajúcnosti venovali intenzívnemu štúdiu Svätého písma a starších cirkevných spisovateľov, najmä Origena.
Počnúc rokom 360 musel Bazil niekoľko ráz opustiť mníšsky život, aby ako teológ bránil božstvo Ježiša Krista proti heréze arianizmu. V tejto úlohe sa zúčastnil roku 360 i na carihradskej synode.
Roku 364 bol Bazil vysvätený za kňaza. Znamenalo to preňho priame začlenenie do cirkevnej a pastoračnej činnosti, ktoré vyvrcholilo roku 370, keď sa Bazil stal cézarejským arcibiskupom, a tým aj metropolitom Kapadócie. Jednou z jeho hlavných úloh vo vtedajších vieroučných zmätkoch bola obrana kresťanskej pravovernosti. Bola to nielen ťažká, ale i veľmi nevďačná úloha. Nekompromisná obrana viery zapríčinila Bazilovi nielen nepriateľstvo heretikov a cisára Valensa, ale aj nepochopenie viacerých cirkevných predstaviteľov, ktorí si vysvetľovali Bazilov zásadný postoj ako prejav ctižiadostivosti. Veľkým sklamaním pre Bazila bol nedôverčivý, ba miestami až odmietavý postoj pápeža Damaza, od ktorého Bazil žiadal pomoc pre herézou a nepokojmi zmietanú východnú Cirkev.
Situácia sa zlepšila až smrťou cisára Valensa v auguste 378. Vtedy však už ostávalo Bazilovi iba niekoľko mesiacov života.
Dôkazom toho, že Bazil nebol ctižiadostivým teológom alebo bezohľadným cirkevným organizátorom, bola jeho neúnavná a všestranná charitatívna činnosť. Už ako kňaz a pomocník cézarejského biskupa Euzébia prejavil mimoriadnu obetavosť v hladomore, ktorý postihol Kapadóciu okolo roku 368. Ako arcibiskup žiadal podriadených biskupov, aby vybudovali vo svojich biskupstvách útulky pre chorých, chudobných a starých. Sám dal postaviť v blízkosti Cézarey rozsiahle charitatívne stredisko, ktorého súčasťou bola veľká nemocnica považovaná vtedy za div sveta. Nemocnica mala niekoľko oddelení podľa druhu chorôb. Tí, čo boli postihnutí malomocenstvom alebo inými nákazlivými chorobami, boli umiestnení osobitne.
Obdivuhodná charitatívna činnosť si vynútila uznanie i nepriateľského cisára, ktorý daroval Bazilovi na dobročinné ciele, zvlášť pre malomocných, úrodné cisárske pozemky.
Bazilova mnohoraká činnosť sa odzrkadľovala i v jeho spisbe. Okrem teologických traktátov o trojičnej náuke Cirkvi Bazil napísal viacero homílií, biblických komentárov a asketických príručiek. V jeho písomnej pozostalosti sa zachovalo aj niekoľko príležitostných rečí, ktoré svedčia o jeho veľkom rozhľade a všestrannom záujme. Dôkazom bohatej korešpondencie je vyše 360 zachovaných listov, z ktorých viaceré majú veľkú teologickú a cirkevnohistorickú hodnotu. Osobitný význam majú ním spísané "väčšie" a "menšie" pravidlá mníšskeho života, ktorými sa Bazil nielen stal otcom mníšstva na Východe, ale ovplyvnil aj rehoľné hnutie v západnej Cirkvi, ako to vidieť zo spisov sv. Benedikta.
Sv. Bazil sa významne zapísal i do liturgie. Východná Cirkev odvodzuje od neho osobitný bohoslužobný formulár, ktorý sa používa v niektorých významných dňoch liturgického roku.