Formatosi nell'ambito del Morazzone, come dimostrano le sue opere giovanili (l'Estasi di Sant'Andrea Avellino a S. Antonio Abate a Milano e la pala con Santa Teresa, oggi alla Certosa di Pavia), si trasferisce nel 1633 a Torino alla corte dei Savoia, dove esegue  una serie di dipinti tra cui la Salomè, l'Erodiade e il Cristo nell'Orto. A Torino tornerà tra il 1646 e il 1649 per dipingere la grande tela con il Ritrovamento di Mosè e alcune pale d'altare per Savigliano e per la chiesa di S. Salvario. Tra il 1637 e il 1638 Cairo è a Roma, dove ha la possibilità di studiare artisti come Guido Reni, Domenichino, Guercino, Caravaggio. Tornato in Lombardia esegue alcune importanti pale d'altare, come la Madonna con le Sante Caterina da Siena e Caterina d'Alessandria per la Certosa di Pavia e il San Carlo Borromeo di Casalpusterlengo. Risalgono al periodo del suo ultimo soggiorno milanese una pala con San Giovanni Battista oggi ad Aicurzio e la grande Assunzione per Orta.