Pierre Cao a étudié la composition et la direction d'orchestre au Conservatoire royal de Bruxelles. Il a particulièrement œuvré pour la formation des chefs d'orchestre.
En 1968, il est lauréat du concours international des chefs d'orchestre Nikolai Malko de Copenhague.
Il a dirigé plusieurs chœurs au Luxembourg et est un des fondateurs de l'INECC Mission Voix Lorraine (INstitut Européen de Chant Choral) puis de l'INECC Luxembourg[1].
En 1999, il crée le chœur professionnel Arsys Bourgogne. Il assure également la direction artistique du festival les « Rencontres musicales de Vézelay ».
Pierre Cao parle couramment le luxembourgeois, l'allemand, le français, l'italien, et il a de bonnes notions d'anglais.
Distinction
Il est nommé chevalier de la Légion d'honneur le [2]
. Il dirige aussi l'orchestre de l'Académie Régis Pasquier à Autun.