Casimiro nacque il 3 ottobre 1458 nel castello reale di Cracovia, terzogenito di Casimiro IV, re di Polonia e granduca di Lituania e di Elisabetta d’Austria. Dalla giovinezza dimostrò di possedere una grande forza di volontà, un nobile carattere e un profondo spirito di pietà e di penitenza. Appena tredicenne fu designato al trono d’Ungheria, per rivendicazioni dinastiche da parte materna, ma dopo il fallimento della campagna militare del 1471 contro Mattia Corvino, da molti già riconosciuto re d’Ungheria, dovette ritirarsi. Ricco di rare doti di intelletto, studiò e imparò con grande facilità, e soprattutto ricevette una solida formazione religiosa per cui non dimenticò mai, anche in mezzo alle occupazioni pubbliche, i suoi impegni di cristiano. Dal diciassettesimo anno di età fu quasi continuamente al fianco del padre nell’attività pubblica, accompagnandolo nei viaggi in Lituania.
Quando il padre, nel 1481, vi si trasferì per sfuggire al complotto dei principi russi che tramavano contro la famiglia reale, Casimiro seppe gestire gli affari dello stato a nome e per conto del padre con intelligenza e saggezza e, mostrando sicure capacità politiche, ristabilì l’ordine nel Regno. Nello stesso anno 1481, per ragioni politico-diplomatiche, si avviarono trattative per il matrimonio di Casimiro con la figlia dell’imperatore Federico III, ma il principe non ne volle sapere, perché aveva consacrato la sua vita a Dio.
Trasferitosi a Vilnius, in Lituania, seppe consolidarvi il cattolicesimo, introdotto nel granducato solo tardivamente, dando esempio di grandi virtù, praticando la carità operosa verso i poveri, l’amore profondo a Gesù nel sacramento dell’Eucaristia e alla Santissima Vergine Maria.
Morì il 4 marzo 1484, nel castello di Gardinas (Grodno) in Lituania, a soli 25 anni, colpito da tubercolosi. Casimiro, in Polonia e Lituania, viene venerato come protettore della gioventù.