Nacque a Roma, primo di sette figli, dalla nobile famiglia Borghese originaria di Siena (faceva parte delle circa 350 famiglie dell'oligarchia che dominava la epubblica di Siena), che si era da poco tempo trasferita nell'Urbe. Il padre era l'avvocato concistoriale Marcantonio, patrizio senese; la madre era la nobile romana Flaminia Astalli: ROMANUS appare in molte delle sue iscrizioni. Marcantonio aveva trasferito la famiglia a Roma legando le sue fortune a quelle della Curia pontificia. Preparò i due figli maggiori, Camillo ed Orazio, ad intraprendere carriere di alto livello destinando loro tutte le proprie risorse.

Camillo Borghese studiò all'università di Perugia e in quella di Padova. Dopo essersi laureato  in utroque iure (probabilmente a Perugia), svolse dapprima l'attività di avvocato (seguendo le orme del padre), finché non scelse la carriera ecclesiastica. Il suo primo incarico fu quello di referendario della Segnatura di giustizia. Ordinato sacerdote nel 1577, Camillo salì uno dopo l'altro i diversi gradi della gerarchia della Curia romana, fino ad essere nominato, da Sisto V, vicelegato a Bologna (ottobre 1588). Il successore Clemente VIII lo fece nunzio particolare presso il re di Spagna Filippo II (1595) e poi lo creò cardinale (22 maggio 1596).

Durante il cardinalato, il Borghese rivestì diverse cariche, tra cui quelle più importanti furono quella di segretario (massima carica) dell'Inquisizione romana (1602) e di cardinale vicario, cioè rappresentante del papa come vescovo di Roma (1603). Non ebbe mai legami con alcuna parte politica o internazionale, dedicandosi molto allo studio del diritto.

Camillo Borghese partecipò ai due conclavi che si tennero nel 1605.