È nato a Boltiere (Bergamo) il 1° agosto 1881. Nel 1917 passa da Bonate Sotto a Ghiaie come curato, a fianco di don A. Locatelli, col compito di abbellire la nuova chiesa, organizzare le attività religiose e lavorare per la erezione canonica della parrocchia di Ghiaie, di cui fu parroco dal 1921, fino al 25 maggio 1955, quando morì.
Colpito da paralisi, durante la malattia ricevette più volte la visita del vescovo monsignor Giuseppe Piazzi, e nel settembre 1954, quella graditissima del cardinale Roncalli, patriarca di Venezia. Lo stesso cardinale, avuta notizia della sua morte, il 2 giugno 1955, a don Italo Duci così scriveva:
«Esprimo al rev. e caro don Italo Duci e per suo mezzo a tutti i buoni fedeli delle Ghiaie la mia viva partecipazione al loro lutto per la morte del loro parroco don Cesare Vitali degno continuatore del canonico Alessandro Locatelli nella cura della chiesa e delle anime. Amo veder associati nella luce celeste questi due ottimi sacerdoti che io conobbi ed amai dalla mia giovinezza e che in grande semplicità di vita e di ministero pastorale fecero tanto e tanto bene, e continueranno a farne ora dal Paradiso. Don Cesare Vitali ci incoraggia tutti al lavoro, alla sofferenza, alla carità. Tutti benedico. + Angelo Giuseppe card. Roncalli, patriarca di Venezia».
Il giudizio dato dal cardinale, sull'opera e sulla vita di don Cesare Vitali, era pienamente condiviso dalla popolazione di Ghiaie, che volle, come atto di pubblico riconoscimento, a lui intitolata la via che conduce alla scuola materna.
Don Cesare Vitali, da principio, tenne verso le apparizioni un contegno distaccato, di somma prudenza. Dopo avere osservato quei fatti, con l'animo del pastore attento e preoccupato del bene dei suoi fedeli e della Chiesa, si convinse della loro soprannaturalità.
Per il suo atteggiamento favorevole, mantenuto sempre entro i limiti di una rigorosa fedeltà alle direttive del vescovo, alcuni sacerdoti lo fecero molto soffrire, in particolare il parroco di Presezzo (Bergamo), don Luigi Locatelli, il quale lo accusò ingiustamente di essere il principale regista della farsa di Ghiaie, il manipolatore della bambina Adelaide Roncalli, accuse smentite da documenti e lettere riservate di Don Cesare Vitali.
Mantenne un continuo e segreto contatto epistolare con don Felice Murachelli che soggiornò in quella parrocchia il 30 e 31 maggio 1944 e dal 13 luglio al 17 agosto 1944. Mentre don Cesare Vitali lo informava continuamente sull’evolversi della situazione a Ghiaie, don Felice Murachelli lo aggiornava sempre su quanto apprendeva a Brescia sui Fatti di Ghiaie e sulle Apparizioni di Montichiari.