Fue legitimado en 1595, y creado primer duque de Vendôme por su padre en 1598.

Su padre estuvo afligido, especialmente teniendo en cuenta el rumor ampliamente extendido de que Gabriela había sido envenenada.

Fue el primer hijo de su padre, pero debido a su ilegitimidad, no podía heredar el trono; su medio hermano, el futuro Luis XIII de Francia nació en septiembre de 1601, para alegría del rey.

Debido a que César de Vendôme era hijo del rey, su matrimonio se celebró con un gran festival que incluía una Pavana y su propio Ballet cortesano, la primera de ellas por Luis XIII para bailar.

Poco después de su regreso, conspiró contra el Cardenal Mazarino, junto con su segundo hijo Francisco, y esto lo condujo a otro exilio hasta 1650.

Después César condujo a las tropas reales contra los rebeldes en Borgoña, de la que fue nombrado gobernador en 1650.