Faits: A. P._ travaillait comme employé de voirie pour la commune de X._. Il était assuré pour l'assurance obligatoire des soins auprès d'Helsana Assurances SA (ci-après: la caisse). Souffrant depuis son plus jeune âge de problèmes d'ouïe, il a bénéficié au fil du temps de différents appareils auditifs pris en charge par l'assurance-invalidité, notamment de type Branemark (en 1994) et Baha Classic 300 (en 2001), fonctionnant au moyen d'un implant à ancrage osseux. Le 23 mars 2006, l'intéressé a demandé à l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (ci-après: l'office AI) l'octroi d'un appareil à implant cochléaire de type Baha Cordelle II. L'administration a admis cette demande uniquement en ce qu'elle concernait la partie externe de cet appareillage (communication du 25 juin 2007), estimant que la partie interne de celui-ci (implant cochléaire) constituait une mesure médicale au sens de l'art. 13 LAI, disposition dont l'assuré ne pouvait se prévaloir puisqu'il était âgé de plus de 20 ans (décision du 3 décembre 2007). B. La caisse a déféré cette décision auprès du Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, concluant à la prise en charge par l'office AI de l'appareil acoustique à implant cochléaire en question. Par jugement du 2 mai 2011, le Tribunal cantonal a déclaré le recours sans objet en ce qu'il portait sur la partie externe de ce dispositif et l'a admis pour le surplus. C. L'office AI interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation. Il conclut à la confirmation de sa décision du 3 décembre 2007. La caisse conclut au rejet du recours tandis que l'Office fédéral des assurances sociales a renoncé à se déterminer. Il est apparu en cours de procédure que l'assuré était décédé le 8 septembre 2008 et que les factures relatives à la pose en mars 2006 de l'implant cochléaire précité avaient été envoyées à la caisse.