Ավարտել է Լուվենի (Ֆլանդրիա) համալսարանը, որտեղ ուսումնասիրել է հումանիտար գիտություններ և անտիկ դասականներին։ 1532 թվականից բժշկագիտությամբ է զբաղվել Մոնպելիեի համալսարանում, ապա Փարիզում։ 1537 թվականին Պադուայում ստացել է բժշկության դոկտորի աստիճան։ 1538 թվականին հրատարակել է Անատոմիական աղյուսակներ, իրականացրել Կ․ Գաչենի աշխատանքների նոր հրատարակությունը։ 1539 թվականին Վեզալիուսը անատոմիա է դասավանդել Պադուայի համալսարանում և այն ուղեկցել է դիակների հերձումով, հետազոտությունների նոր մեթոդներով։ Վեզալիուսը ժխտել է Գալենի որոշ հայացքները մարդու մարմնի կառուցվածքի մասին։ 1543 թվականին Բազելում հրատարակել է «Մարդու մարմնի կառուցվածքի մասին» տրակտատը (յոթ գրքով), որը ժամանակակից անատոմիայի գիտական հիմքն է։ Վեզալիուսը ճիշտ նկարագրել է մարդու կմախքը, ապացուցել է, որ սրտի աջ և ձախ փորոքների միջնապատում անցքեր չկան (դրանց առկայության մասին գրել էին նախորդ անատոմները) և դրանով նպաստել արյան մեծ ու փոքր շրջանառությունների բացահայտմանը Հարվեյի կողմից։ Մեծ են Վեզալիուսի ծառայությունները անատոմիայի նոր տերմինաբանության ստեղծման և հնի ճշտման գործում։ Թշնամիների և եկեղեցու հետապնդումներից դրդված Վեզալիուսը այրել է իր ձեռագրերի և հավաքած Փորձնական նյութի մեծ մասը։ Սակայն ինկվիզիցիան նրան հանգիստ չի թողել և արտաքսել է Պաղեստին։ Վերադառնալիս նավը խորտակվել է, Վեզալիուսը ընկել է Զանտե կղզին, որտեղ և մահացել է։