Durante il suo pontificato divenne imperatore Diocleziano a cui si deve la più feroce persecuzione contro i cristiani.
Per una strana combinazione Caio era suo nipote e fu forse per questo motivo che durante il suo pontificato l'imperatore non molestò i cristiani.
Durante il suo pontificato si affermò a Roma il culto del dio Mitra che entrò in concorrenza con il cristianesimo.
Caio riordinò le gerarchie ecclesiastiche disponendo che potesse essere nominato vescovo solo chi avesse già conseguito tutti gli ordini sacri che erano: ostiario, lettore, accolito, esorcista, suddiacono, diacono, sacerdote.
La tradizione vuole che Caio sia morto martire, ma non figura sull'elenco del Calendario universale della Chiesa che quindi non lo ritiene martire.
Non fu sepolto nella cripta dei papi al cimitero di San Callisto bensì nella sua dimora che fu trasformata in chiesa.
Quando la chiesa fu demolita per far posto al Ministero della Guerra nel 1880, le sue reliquie furono trasferite in una cappella privata dei Barberini.
