Należy do grona tych postaci, których sławę przysłonili ich najbliżsi, w tym przypadku syn – Konstantyn I Wielki. Był też Konstancjusz „mężem swojej żony” – jego pierwsza małżonka Helena została świętą Kościołów katolickiego i prawosławnego, budowniczynią bazylik, a tradycja chrześcijańska przypisuje jej odkrycie relikwii Krzyża Świętego.
Znamy jedynie miesiąc i dzień urodzin cesarza, 31 marca, rok pozostaje tajemnicą. Na podstawie jego kariery oraz daty urodzin syna można przyjąć, że Konstancjusz przybył na świat ok. 250 r. O jego wczesnych latach nie wiemy nic prócz tego, że wywodził się z Illirii, krainy, która dała Rzymowi kilku cesarzy. Część źródeł antycznych przypisuje mu pochodzenie od imperatora Klaudiusza II Gockiego, twierdząc, że jego matką była siostra tego cesarza, co jednak należy uznać za wytwór fantazji panegirystów.
Konstancjusz, zanim został jednym z czterech współrządzących cesarzy (tetrarchów) z niższym tytułem cezara, sprawował liczne funkcje wojskowe i piął się po szczeblach kariery. Zapewne na jej początku poznał Helenę, która dała mu w 273 r. syna, późniejszego cesarza Konstantyna Wielkiego. Wrogie Konstantynowi źródła uważają, że jego matka była kobietą niskiego pochodzenia, nieróżniącą się niczym od ulicznej prostytutki. Z kolei biskup Mediolanu Ambroży twierdził, że Helena była córką karczmarza, i wydaje się, że to jemu należy przyznać rację.
Przełomowy w życiu Konstancjusza okazał się 293 r., gdy został wybrany na cezara. Aby do tego doszło, musiał być ważną osobą na dworze Maksymiana, chociaż nie był prefektem pretorianów, jak chciałaby dawna historiografia. Jako cezar otrzymał w zarząd tereny zaalpejskie, tj. Hiszpanię, Galię i Brytanię. Przyjęcie przez Konstancjusza godności cezara poprzedził rozwód z Heleną i poślubienie Teodory, córki bądź pasierbicy Maksymiana, z którą miał aż sześcioro dzieci.