嘉靖十五年(1536年)四月初三日午时,蔡悉出生于南直隶庐州府合肥县。生秉异质,据明·沈㴶《蔡公墓志铭》记载,张安人孕,夜数红光现,占象者曰:“当有异人生”;及蔡悉生时,张安人亦“梦月入怀”。嘉靖二十一年(1542年),蔡悉七岁。始入家塾,不喜作嬉戏,日授千言,过目成诵。叔父西泉公(谓蔡廷簠,字昆器,号西泉)是其启蒙老师。嘉靖三十年(1551年),蔡悉十六岁。补郡弟子员。督学黄公视之,谓为“宇内第一流人物”,而蔡悉本人亦“毅然以圣贤为己任”。嘉靖三十七年(1558年),蔡悉二十三岁。是年秋,应乡试中举。嘉靖三十八年(1559年),蔡悉二十四岁。是年春,中进士。在这次会试中,蔡悉名次为二百六十一名,治《书经》。据《嘉靖三十八年会试录》记载:“第二百六十一名,蔡悉。直隶庐州府学附学生。《书》”。据《嘉靖三十八年进士登科录》记载:“蔡悉,贯直隶庐州府合肥县,匠籍,府学生,治《书经》。字士皆,行四,年二十四,四月初三日生。曾祖清,祖禋,父廷用,母张氏。具庆下。兄懋、广、贵、愈、忠、恩、宪、恕;弟志、惪、思、念、懿、庆。娶孙氏。应天府乡试第二十名,会试第二百六十一名”。是科取进士三百三十人,以理学、诗文等名世者甚夥,《皇明从信录》云:“嘉靖三十八年己未三月,廷试赐丁士美等三百三十人进士及第,出身有差。按,是科得士魏时亮、蔡一槐、蔡国熙、曾同亨、蔡悉皆理学名流,宦绩甚著;王世懋、张卤、张宪臣诗文典赡,有前古风;石星、朱纁清介自持,至老不衰;衷贞吉、舒化、丁士美、张岳醇德雅操,不妄诡随;霍与瑕刚直忤俗、郭孝恬退高尚、周弘祖建议明剀,皆科目之豪隽云”。当时,朝廷命其委解辽东军饷。嘉靖三十九年(1560年),蔡悉二十五岁。授常德府推官,以廉明著称,受到士林推重。因“清风直道,吏畏民怀”而被赞为“包老复出”。明·沈㴶《蔡公墓志铭》记述:“授常德司理,清风直道,吏畏民怀,荆襄间咸呼‘包老复出’。”清·徐国显《理学符卿蔡公谥文毅事实序》云:“年方弱冠,委解辽东军饷。庚申,授武陵司李,以廉明著,多所平反”。嘉靖四十年(1561年),蔡悉二十六岁。授湖广乡试同考官,所取之士,皆一时名隽。清·徐国显《理学符卿蔡公谥文毅事实序》云:“辛酉,分校楚闱,取士九人,皆一时名隽”。是年,兼署常德府知府。清·徐国显《理学符卿蔡公谥文毅事实序》云:“署常郡篆,积谷备赈,筑清平门外六堤,修先师礼乐诸器”。此时,蔡悉的叔父兼启蒙老师西泉公(谓蔡廷簠)亲往观政,见其侄为政廉明平恕、口碑载道,居一年多,欣然返回合肥家中,继续教儿孙辈课读。关于蔡悉任常德府推官及署知府这段时间的详细经历,明代柳东伯的《武陵去思祠记》记载最详,惜其文已佚。适逢佥宪庐山胡公(谓胡直,字正甫,号庐山,王阳明再传弟子,尝从欧阳德游学)倡鹅湖、鹿洞之传,遂从游其门,毅然以斯道为己任。曾随庐山先生(谓胡直)赴武昌讲学。嘉靖四十三年(1564年),蔡悉二十九岁。奏最擢北京吏部。由于双亲年迈,上疏乞改南京吏部,于是升为南京吏部考功司主事。