Казимир Ян Сапега родился приблизительно в 1637 или 1638 году в семье великого гетмана литовского Павла Яна Сапеги и его жены Анны Копеч. Как и большинство магнатов того времени, Павел Сапега хотел дать своему старшему сыну хорошее образование. И, как правило, тогда отправлялись учиться в западную Европу. Не исключением стал и Казимир Ян, который закончил университеты австрийского города Грац и бельгийского города Лувен.
По возвращению на родину Казимир Ян Сапега активно занялся государственной деятельностью. В 1656 году его назначили на должность чашника великого литовского. В 1661 году он получил сразу две должности: подстолий великий литовский и подскарбий надворный литовский. Принимал участие в заседаниях сейма Речи Посполитой, куда его избирали послом в 1664-ом, 1665-ом, 1666 -ом, 1668-ом, 1669-ом и 1670-ом году.
В 1667 году Сапега женился на дочери Юрия Глебовича Кристине Барбаре, которая родила ему: трех сыновей Ежи Станислова, Михаила Франтишека, Александра Павла и дочь Катажину Схоластику. В 1670 году его назначают на должность воеводы полоцкого.
В 1673 -74 году Казимир Ян участвует в войне против турок. В 1681 году он был назначен на должность гетмана польного литовского, в следующем 1682 году, старосты жемайтского, воеводы виленского и великого гетмана литовского. В 1683 году он снова воюет с турками и командует 10 тысячной литовской армией в Словакии. Воевать с турецкой Османской империей Сапеге еще пришлось в 1689-ом, 1691-ом и 1694 -ом году.
С 1684 года Казимир Сапега находился в оппозиции к королю Речи Посполитой Яну III Собесскому. Однако это не помешало ему получить должность Маршалка Трибунала Великого княжества Литовского в 1686 году. Так же он конфликтовал с вилленским епископом Константином Казимиром Бжостовским, за что последним был отлучен от церкви в 1694 году.
Когда в 1700 году началась Северная война Сапега поддержал Станислава Лещинского и Шведов. В битве при Олькениках 18 ноября 1700 года потерпел поражение от литовской шляхты которой командовал Михаил Серваций Вишневецкий. В 1703 году он женился во второй раз на дочери польного гетмана литовского Винцента Гонсевского Терезе. В 1708 году отдал должность великого гетмана литовского своему племяннику Яну Казимиру Сапеге.
В конце 1709 года Казимир Ян переходит на сторону короля Речи Посполитой Августа II Сильного, за это ему была возвращена должность виленского воеводы. В 1710 году принял участие в Варшавской вольной раде. В 1711 году женился третий раз на графине Антонии Сибилле Вальдштейн-Арнау. В 1716 году стал участником генеральной конфедерации Великого княжества Литовского.
Умер Казимир Ян Сапега в Гродно 13 марта 1720 года, его похоронили в городе Берёза-Картузская (сегодня город Береза, Берёзовский район, Брестская область, Беларусь).