Más tarde destacó como gran médico en Hôtel Dieu Saint-Eloi, en Montpellier.

Se desconoce el año exacto del nacimiento de Vieussens, si bien algunas fuentes lo sitúan en 1641.

Consideraba al anatomista inglés Thomas Willis (1621-1675) como una gran influencia en su carrera.

Elaboró una primera descripción del centro semioval del cerebro, el cual es a veces denominado como centro de Vieussens, a esta estructura también se la conoce como centro de Vicq d'Azyr, debido a Félix Vicq-d'Azyr (1746-1794), quien realizó posteriormente una descripción más detallada.

Entre sus obras se encuentran Neurographia universalis, una obra sobre neuroanatomía conocida por sus excelentes ilustraciones copperplate, y Novum vasorum corporis humani systema, un importante tratado sobre anatomía y enfermedades del corazón.