Nasceu em Champtercier, perto de Digne, na Provença, numa família rural modesta. O talento precoce para os estudos atraiu apoio do clero local, colocando-o no caminho da educação e da erudição eclesiásticas.

Na adolescência, dedicou-se a estudos intensivos de lógica, filosofia e teologia sob patrocínio da Igreja. O currículo escolástico formou-o em Aristóteles, ao mesmo tempo que aguçou a crítica que mais tarde faria aos sistemas rígidos.

Obteve cedo um posto docente na Universidade de Aix, lecionando retórica e as artes liberais. A nomeação inseriu-o nas redes eruditas da Provença e expôs-no a disputas sobre a ortodoxia aristotélica.

Foi ordenado e assumiu deveres clericais enquanto continuava o trabalho acadêmico. O sacerdócio firmou seu papel público, mas ele cultivou um estilo de investigação que valorizava a observação e a modéstia intelectual.

Após obter o doutorado em teologia, ensinou filosofia em Aix com crescente insatisfação em relação ao dogmatismo escolástico. Suas aulas enfatizavam cada vez mais os limites da certeza e a necessidade de base empírica.

Publicou 'Exercitationes paradoxicae adversus Aristoteleos', uma crítica ousada à filosofia aristotélica arraigada. A obra sustentava que o conhecimento da natureza deve apoiar-se na experiência e no raciocínio cuidadoso, e não na autoridade herdada.

Nomeado provosto da Catedral de Digne, ganhou estabilidade e tempo para pesquisa. A partir da Provença, realizou observações e manteve correspondência que o ligaram ao renascimento científico associado a Galileu e Kepler.

Usando as previsões de Kepler com base nas Tábuas Rudolfinas, observou o trânsito de Mercúrio em 7 de novembro de 1631. A observação, feita por métodos de projeção, reforçou a confiança na astronomia matemática e na instrumentação cuidadosa.

Enquanto Galileu enfrentava condenação em Roma, Gassendi defendeu uma investigação cautelosa e afirmações comedidas. Buscou um caminho intermediário que respeitasse a autoridade da Igreja, preservando a legitimidade de uma filosofia natural baseada na observação.

Escreveu objeções influentes às 'Meditações' de René Descartes, contestando as ideias inatas e a pretensão de certeza absoluta. As respostas publicadas por Descartes tornaram o desacordo um episódio definidor nos debates modernos sobre o conhecimento.

Foi nomeado para a cátedra de matemática no Collège Royal (mais tarde Collège de France), uma instituição de destaque em Paris. O cargo o colocou no centro da vida intelectual francesa e apoiou seu ensino de astronomia.

Promoveu uma reabilitação de Epicuro favorável ao cristianismo, apresentando o atomismo como uma filosofia natural plausível sem endossar a impiedade. Sua erudição combinou filologia e argumentação, influenciando a leitura da Antiguidade na República das Letras.

Em Paris, circulou na rede de Marin Mersenne, onde experimentos e cartas se difundiam rapidamente. Trocou ideias com pensadores como Thomas Hobbes, promovendo uma abordagem prática e testável da filosofia natural em vez da certeza metafísica.

Seu 'Syntagma philosophicum' sintetizou lógica, física e ética numa alternativa sistemática à escolástica e ao cartesianismo estrito. Defendeu um método probabilístico guiado pela experiência, ajudando a popularizar hábitos empiristas na Europa erudita.

Compôs biografias científicas influentes que trataram a astronomia como uma atividade humana moldada por instituições e disputas. Sua vida de Nicolau Copérnico ajudou a enquadrar a revolução copernicana para leitores e estudantes do século XVII.

Após uma doença prolongada e intenso trabalho erudito, morreu em Paris. Amigos e alunos preservaram seus escritos, e sua combinação de atomismo, fé e cautela empírica continuou a influenciar a ciência e a filosofia do Iluminismo.