Джованни Доменико Кассини родился 8 июня 1625 года в городе Перинальдо в Генуэзской республике. Образование получил в иезуитской школе в Генуе и в аббатстве Сан-Фруктуозо.
С 1644 по 1650 годы трудился в обсерватории маркиза Мальвазиа возле Болоньи, а затем обучался астрономии у Риччоли и Гримальди. В 1650 году Кассини становится профессором математики и астрономии в университете Болоньи и работает там вплоть до 1669 года.
Именно в Болонье астроном впервые сделал позиционные наблюдения Солнца и составил свои знаменитые солнечные таблицы, которые были обнародованы в 1662 году. С 1664 года он занимается наблюдением за планетами, используя телескопы с хорошими оптическими характеристиками. Кассини первым смог определить период вращения планеты Юпитер и дал объяснение системе полос на нём.
В 1666 году астроном установил период осевого вращения Марса. А через два года написал теорию и сформировал таблицы движения спутников планеты Юпитер.
В 1693 году Кассини окончательно уточнил свои астрономические таблицы и основал на законе синусов теорию атмосферной рефракции. В 1669 году он становится директором Парижской обсерватории и членом академии наук Франции.
14 сентября 1712 года великий астроном скончался в Париже.