Cesar Pelli è nato in Argentina dove ha conseguito il Diploma in Architettura presso l'Università di Tucuman. Ha lavorato per la prima volta negli uffici di Eero Saarinen come Project Designer per diversi edifici, tra cui il Terminal TWA presso l'aeroporto JFK di New York e Morse and Stiles Colleges presso l'Università di Yale. Dopo questo apprendistato, è stato Director of Design presso DMJM e, successivamente, Partner for Design presso Gruen Associates, entrambi a Los Angeles. Durante questi anni, ha progettato diversi progetti premiati, tra cui il municipio di San Bernardino a San Bernardino, in California; il Pacific Design Center di Los Angeles, in California; e l'Ambasciata degli Stati Uniti a Tokyo, in Giappone.

Nel 1977, Pelli divenne Dean della Yale University School of Architecture e fondò anche Cesar Pelli & Associates. Si è dimesso dal ruolo di Dean nel 1984, ma continua a tenere conferenze sull'architettura. Fin dalla sua fondazione, Pelli ha lavorato con i suoi presidi per creare e dirigere il design di ciascuno dei suoi progetti. Nel 2005, in riconoscimento del ruolo sempre più importante dei principi dell'azienda, la ditta fu ribattezzata Pelli Clarke Pelli Architects.

Pelli ha evitato preconcetti formali nei suoi progetti. Crede che gli edifici dovrebbero essere cittadini responsabili e che le qualità estetiche di un edificio dovrebbero crescere dalle caratteristiche specifiche di ogni progetto, come la sua posizione, la sua tecnologia di costruzione e il suo scopo. Alla ricerca della risposta più appropriata a ciascun progetto, i suoi progetti hanno coperto una vasta gamma di soluzioni e materiali.

Pelli ha scritto ampiamente su questioni architettoniche. Nel 1999 ha scritto Observations for Young Architects, pubblicato dalla Monacelli Press. Il suo lavoro è stato ampiamente pubblicato ed esposto, con nove libri e diversi numeri di riviste specializzate dedicate ai suoi disegni e alle sue teorie. Ha ricevuto dodici diplomi onorari, oltre 200 premi per l'eccellenza del design ed è Fellow dell'American Institute of Architects, Membro dell'American Academy of Arts and Letters, National Academy of Design, International Academy of Architecture e 'Academie d'Architecture de France.

Nel 1995, l'American Institute of Architects ha conferito al sig. Pelli la medaglia d'oro, in riconoscimento di una carriera di illustri risultati in architettura. Nel 2004, Pelli ha ricevuto il premio Aga Khan per l'architettura per il progetto delle Petronas Towers, a Kuala Lumpur, in Malesia.