Minot entstammt einer angesehenen Neuengland-Familie. Der Ornithologe Henry Davis Minot (1859–1890) war sein jüngerer Bruder. Schon als junger Mann veröffentlichte Charles Minot Arbeiten zu Schmetterlingen.
Zurück in den Vereinigten Staaten promovierte er 1878 an der Harvard University. Er erhielt zunächst von 1880 bis 1882 eine Anstellung als Instructor für oral pathology and surgery[1] an der Harvard Medical School, ab 1883 für Histologie und Embryologie. 1887 wurde er Assistant Professor, 1892 erhielt er eine ordentliche Professur. Von 1912 bis 1914 war er Leiter der dortigen Anatomie. Von 1912 und 1913 war er als Austauschprofessor in Berlin und Jena, wo er neben eigenen Arbeiten die anderer US-amerikanischer Anatomen vorstellte.
Vorübergehend befasste sich Minot mit Psychologie, unter anderem mit Fragen der Telepathie und des Aberglaubens.
Charles Minot war seit 1889 mit Lucy Fosdick verheiratet, das Paar blieb kinderlos.[1] Ihre Freizeit verbrachten sie in ihrem Sommergarten in Readville, wo sie unter anderem Pfingstrosen züchteten.