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Nació el 31 de diciembre de 1914, en Bruselas, que por entonces formaba parte del Sacro Imperio Romano - Gemánico, actual Bélgica.
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Su padre Andries, era hijo ilegítimo del médico real del emperador Maximiliano I.Andries sirvió también a Maximiliano como boticario, y luego a su nieto Carlos V, como valet de chambre. Animó a su hijo a seguir la tradición familiar y lo inscribió en la Escuela de los Hermanos de la Vida Común, en Bruselas, donde Vesalio aprendió griego, árabe, hebreo y latín.
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En 1528, Vesalio ingresó a la Universidad de Lovaina (Pedagogium Castrensis) como estudiante de artes.
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En 1532, prefirió seguir estudios de medicina en la Universidad de París, ciudad a la que se trasladó en 1533. Allí estudió las teorías de Galeno, bajo la dirección de Jacobus Sylvius y de Jean Ferne. Fue en esa época cuando empezó a interesarse por la anatomía y para mejorar sus conocimientos sobre osteología se proveía de huesos en el Cementerio de los Inocente
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Abandono Paris por causa de la guerra, regreso a Lovaina en 1536. Allí completó sus estudios bajo la dirección de Johannes Winter con Andernach, y se graduó al año siguiente. en 1536 se trasladó a la Universidad de Padua, donde se doctoró, en 1537.
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Se graduó magna cum laude el 5 de diciembre de 1537, a los 23 años de edad. Al día siguiente de su graduación fue nombrado explicator chirugiae, el equivalente catedrático de Cirugía y Anatomía, en la misma Universidad.
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Impartió también lecciones en las universidades de Bolonia y de Pisa. Su método de enseñanza era revolucionario: el profesor enseñaba leyendo los textos clásicos (principalmente la obra de Galeno), en cambio Vesalio, en cambio, convirtió la disección en la parte más importante de la clase, llevándola a cabo por sí mismo, rodeado por sus alumnos.
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Recopiló sus dibujos de anatomía, para uso de sus estudiantes, en tablas anatómicas ilustradas. Cuando descubrió que algunos de ellos estaban siendo copiados, los publicó en 1538 con el título de Tabulae Anatomicae Sex (Venecia, 1538)
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En 1538, publicó una obra sobre la flebotomía o sangría, que era en la época un tratamiento que se aplicaba a casi cualquier enfermedad, existiendo un debate acerca de cuál era el lugar más adecuado para la extracción de sangre. El procedimiento defendido por Galeno, consistía en extraer la sangre de un punto cercano al de la localización de la enfermedad. La obra de Vesalio apoyaba la opinión de Galeno, basando sus argumentos en diagramas anatómicos.
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De humani corporis fabrica 1543.
Su obra puede considerarse como el primer tratado moderno de anatomía humana, tanto por su claridad como por el rigor expositivo de sus contenidos y es uno de los libros más influyentes sobre este tema. -
En 1561, encontrándose en Madrid, fue juzgado por un tribunal de la Inquisición y condenado a muerte por haber iniciado una observación anatómica interna en un hombre vivo. Felipe II logró que le fuera conmutada la pena por una peregrinación a Jerusalén, pero durante el viaje de regreso su barco naufragó cerca de la isla griega de Zante, a donde le arrastraron las aguas y en la que murió, el 15 de octubre de 1564.
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Sustituye la anatomía libresca de Galeno por otra más fiel a la realidad y basada en su propia experiencia de disector.A Vesalio puede calificársele de disector, profesor, demostrador y dibujante.
Corrige casi todos los errores descriptivos de Galeno.Las descripciones de Vesalio se refieren a la disección del cuerpo humano, no al cuerpo del mono o del perro.Describe con claridad las partes anatómicas del cuerpo humano;Utiliza con esplendidez, belleza y la ilustración anatómica.