Estudió arquitectura y se graduó en la Universidad Nacional de Tucumán. Posteriormente comenzó a trabajar en su país, hasta que en 1952 se trasladó a los Estados Unidos, donde obtuvo la nacionalidad estadounidense. Vive en New Haven, Connecticut y dirige el estudio Pelli Clarke Pelli.
Pelli fue socio del despacho de Eero Saarinen y posteriormente de Gruen Associates. En 1977 fundó su propio despacho, César Pelli and Associates. Fue decano de la Facultad de Arquitectura de la Universidad de Yale entre 1977 y 1984.
Ha sido distinguido con la medalla de oro del Instituto Estadounidense de Arquitectos (The American Institute of Architects, AIA). Su obra más famosa la constituyen las Torres Petronas, en Kuala Lumpur, Malasia, que desde 1998 y hasta mediados de 2003 fueron los edificios más altos del mundo. En el 2006 recibe el Premio a la Vida y Obra, galardón otorgado por el Premio Obras Cemex. En 2012 la Fundación Konex le otorgó el Premio Konex de Brillante como la figura más relevante de las Artes Visuales deArgentina de la década.
En el año 2006, lideró el proyecto del Costanera Center, el edificio más grande de Sudamérica1 y el edificio comercial más grande de Iberoamérica, ubicado en Santiago, Chile.
En Madrid se llevó a cabo la construcción de otro diseño suyo: La Torre de Cristal, uno de los cuatro rascacielos que se levantaron en el complejo empresarial Cuatro Torres Business Area. Tiene una altura de 249 metros sobre rasante, convirtiéndose en el edificio más alto de España, según los datos de Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH), y su construcción acabó en el año 2007.
Además, César Pelli se hizo cargo de la construcción de la Torre Iberdrola en Bilbao, siendo el edificio más alto del País Vasco.
También ha diseñado el proyecto de la Torre Sevilla (Sevilla), un rascacielos de 178 metros y 43 plantas cuya construcción avanza a buen ritmo tras comenzar con notable retraso. Es actualmente pero aún en construcción el edificio más alto de la ciudad de Sevilla y de Andalucía.
En 2011 continuo la construcción de Torre Mitikah en la Ciudad de México su tercer proyecto en la ciudad después de St. Regis Hotel & Residences este es quizá el proyecto más importante del arquitecto en Latinoamérica, se convertirá en el rascacielos más alto de dicha zona y de México a nivel nacional y regional.
Tiene en construcción el Campus de la Universidad Empresarial Siglo 21, al norte de la ciudad capital de Córdoba, Argentina.
El Arquitecto Cesar Pelli, falleció el 19 de Julio del 2019, a los 92 años de edad.
Sitio Web - Pelli Clarke, Pelli Architects