Nació en Vienne, Francia; se especula que pertenecía a una acaudalada familia gala de las cercanías de Lyons.A pesar de que se ignoran casi todos los hechos biográficos de San Mamerto hasta antes de ser nombrado Obispo de Vienne, en 461, se sabe con certeza que tuvo un hermano teólogo, llamado Claudiano.
Ambos hermanos se distinguieron por sus conocimientos tanto en asuntos profanos como sacros; es probable que San Mamerto haya estado casado antes de ser nombrado obispo.
En 463 San Mamerto se vio involucrado en una disputa con el papa, San Hilario, con relación a los límites de las provincias eclesiásticas de Arlés y de Vienne. Eventualmente, bajo el riesgo de infringir los derechos del obispado vecino, San Mamerto consagró a un obispo para la villa de Die (la actual Dea).
Recordemos que en esas épocas las comunicaciones eran lentas y difíciles, y muchas veces era necesario tomar decisiones inmediatas, que no podían esperar meses para ser consultadas en otras partes.Sucedió que el rey Gundiaco de Borgoña se quejó con el Papa de dicha consagración, lo cual concluyó en un sínodo que falló en contra de San Mamerto, quien acató la disposición con obediencia.
De regreso en su diócesis de Vienne, surgió la amenaza de una plaga. San Mamerto instituyó entonces en esa ciudad, en el año 470, el solemne triduo de letanías como preparación para la Ascención del Señor.
Se trataba de procesiones para prevenir calamidades y pedir la intercesión divina. Estas letanías se extendieron por toda la Galia y la Hispania.
A partir de su muerte, San Mamerto de Vienne comenzó a ser venerado como santo.