弘治十一年（1498）举人，弘治十八年（1505）进士，改庶吉士，授吏科给事中，出为福建按察佥事。历任山东参政，升任山东按察副使，分巡辽阳。粮食歉收，蔡天佑多方节缩，活饥民万余。开辟滨海圩田数万顷，人称“蔡公田”。历任陕西按察副使、山西按察使。

嘉靖三年（1524），大同兵变，大同巡抚张文锦遇害。明世宗下诏曲赦乱兵，改派宣府巡抚、都御史李铎出任大同巡抚。李铎以丁母忧不至，于是擢蔡天祐任右佥都御史、大同巡抚。蔡天祐率数骑驰入城，谕军士献首恶，众心稍定。遇上尚书金献民、总兵官杭雄出师甘肃，途径大同，乱兵怀疑是大军前来讨伐，再次鸣鼓喧哗。蔡天祐大惧，急请再次赦免。兵部言“元恶不除无以警后”。请求特遣大臣总督宣府、大同军务，以制其变。于是命户部侍郎胡瓒和都督鲁纲统率京军三千人前往。胡瓒等未发而进士李枝赏赐饷银到达。乱兵说：“此承密诏尽杀大同人，为军犒也。”夜中火起，包围李枝的行馆，出牒示之才解围。乱兵复杀知县王文昌，围代王府，胁迫代王上奏请求赦免。代王急携二郡王逃跑至宣府。巡按御史王官进言：“乱卒方嚣，大兵压境，是逼他们叛乱也。请马上停止禁军，容臣密图。”于是命胡瓒驻兵宣府。不久，蔡天祐奏总兵官桂勇已捕五十四人，请求停止派遣京军。明世宗以阻挠责问，令必获首恶郭鉴等人。胡瓒至阳和，桂勇、蔡天祐令千户苗登擒斩郭鉴等十一人，函首送胡瓒，请求班师。二日后，郭鉴父的父亲郭疤子再次纠集徐毡儿等夜杀桂勇家人，又毁苗登家。胡瓒进言非尽歼不可。明世宗严厉责备蔡天祐，召桂勇还京，以前任总兵朱振代替，命胡瓒仍驻宣府。不久，蔡天祐捕杀徐毡儿等，胡瓒等遂班师。