Il débute à l'école de rugby du Rugby Club du Pays de Meyssac avant de rejoindre le CA Brive en cadet[2]. Il fait partie des cadets A du CA Brive durant les saisons 1993-94 et 1994-95, il est ensuite, en 1995-96, champion de France junior Crabos le en battant le FC Grenoble 10-3 et est remplaçant contre la Section paloise en match de poule. Durant la saison 1996-97, il est l'un des éléments clé des juniors Reichel et participe, avec l'équipe première, à six matchs de championnat et est sur la feuille de match quatre fois lors de la coupe d'Europe dont une fois comme titulaire[3].
A l'issue de cette campagne européenne victorieuse, il quitte la Corrèze, à 19 ans, pour Agen[2]. Il y restera quatre ans[2]. Il honore sa première cape internationale en équipe de France le contre l'équipe d'Italie.
En 2001, il arrive au Stade toulousain. Il remporte avec le club toulousain deux titres de champion de France (2008 et 2011) et trois coupe d'Europe (2003, 2005 et 2010), qui additionnés à celui de 1997, font de lui le premier joueur à gagner quatre fois la compétition[2], il a depuis été dépassé par Frédéric Michalak, vainqueur à six reprises[4].
Remplaçant en 2003, il est titulaire en 2004 sur l'aile gauche en finale de la Coupe d'Europe au Stade de Twickenham à Londres face aux London Wasps. Les Anglais l'emportent sur le fil 27 à 20, à la suite d'une erreur de Clément Poitrenaud, empêchant les Toulousains de gagner un deuxième titre européen consécutif.
En 2005, ils arrivent à se qualifier une troisième fois consécutive en finale de Coupe d'Europe face au Stade français. Il commence le match sur le banc avant de remplacer Vincent Clerc à la 65e minute. Les haut-garonnais sont de nouveau champion d'Europe en s'imposant 12 à 18 après prolongation.
Repositionné à l'arrière, il gagne une place de titulaire dans son club pour les phases finales du Top 14 en 2011, où il remporte un dernier titre de champion de France avec le Stade toulousain, avant son départ à Bayonne.
Le , il est sélectionné par Marc Lièvremont dans la liste des 30 joueurs pour participer à la Coupe du monde en Nouvelle-Zélande[8]. Cette sélection est due à son repositionnement à l'arrière qu'il a occupé régulièrement en fin de saison 2010-2011[9].
Il arrive à Bayonne à son retour du mondial en octobre 2011 mais il peine à s'imposer au sein du club Bayonnais enchainant les performances catastrophiques. Le , il se met les supporteurs bayonnais à dos à la suite de déclarations dans le journal Sud Ouest[10].
Après-carrière
Le , il est l'invité de l'émission L'Équipe du Soir diffusée sur L'Équipe 21 où il dit être en contact avec des clubs japonais et réfléchit à une possible prolongation de carrière au Japon. Le , il annonce la fin de sa carrière, et dit ne pas avoir donné suite aux offres du Japon, annonçant qu'il retourne au Stade toulousain à compter de la saison 2013-2014, où il devient entraîneur des jeunes[11].
À partir de 2013, il signe un contrat avec Canal+ et devient consultant dans l'émission Les Spécialistes rugby, diffusée tous les vendredis, et commente des matchs sur Canal+Sport et Rugby+. Durant la Coupe du monde de rugby à XV 2015, il commente des matchs en duo avec Philippe Groussard[12] et participe à l'émission Jour de Coupe du monde. Depuis 2016, il est également consultant dans le Canal Rugby Club.
Depuis 2006, Cédric Heymans est marié avec Justine Badin, fille de Christian Badin trois-quarts centre international du CA Brive[14]. Ils ont trois enfants.