Christoph Mayer erhielt seine geigerische Ausbildung an den Musikhochschulen in München und Köln. Seine intensive Auseinandersetzung mit der historischen Aufführungspraxis führte ihn zur Mitwirkung in den meisten renommierten deutschen Barockorchestern, nicht zuletzt im Ensemble Musica Antiqua Köln, mit dem er über mehrere Jahre auch kammermusikalisch in zahlreichen Konzerten und vielen teils preisgekrönten Aufnahmen zu hören war.

Christoph Mayers Reputation als Kammermusiker belegen Auftritte bei internationalen Musikfestivals wie der Styriarte Graz, den Schwetzinger Festspielen und Klang & Raum im Kloster Irsee sowie in bedeutenden Konzertsälen wie der Londoner Wigmore Hall, der Tonhalle Zürich, im Concertgebouw Amsterdam, Lincoln Center und in The Frick Collection New York und der Berliner Philharmonie. Neben zahlreichen Rundfunkaufnahmen und CD-Einspielungen in größeren Formationen wirkte Mayer bei vielen Kammermusikaufnahmen mit, darunter mit Musica Antiqua Köln, dem Schuppanzigh-Quartett Köln, Musica Ad Rhenum, dem Ensemble 1700 und zuletzt mit Spirit & Pleasure.

Christoph Mayer ist gefragter Dozent für historische Aufführungspraxis in Kursen und Seminaren. So unterrichtete er etwa an der Internationalen Händelakademie in Karlsruhe und coachte an der Oper in Zürich. Zwischen 2004 und 2016 reiste er als Botschafter der historischen Aufführungspraxis in Kooperation unter anderem mit dem Goethe-Institut Moskau nach Nischni Nowgorod in Russland. Neben der Ausrichtung auf die Interpretation von Musik des 17. bis 19. Jahrhunderts beschäftigt sich Christoph Mayer auch intensiv mit dem Thema Musikergesundheit. In Zusammenarbeit mit einer Musikermedizinerin und Osteopathin bietet er Technikcoachings an und gibt Seminare und Workshops zu einer physiologisch günstigen Instrumentaltechnik für Violine und Viola. Derzeit arbeitet er an einer »Anleitung zur barocken Bogentechnik 2.0«, die eine aus heutiger Sicht adäquate Bogentechnik für die Ansprüche barocker Musik an Phrasierung, Artikulation und musikalische Gestik vermittelt.