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'<ref-law>, 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.

Considérant en droit:
1. Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), sans être limité par les arguments de la partie recourante ou par la motivation de l'autorité précédente. Il n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>).
2. 2.1 Le litige porte sur la prise en charge par le recourant de la partie interne (implant cochléaire) d'un appareil acoustique Baha Cordelle II.
2.2 Le jugement entrepris expose correctement les normes légales applicables au cas d'espèce; on peut donc y renvoyer.
3. 3.1 L'instance cantonale a considéré que l'assuré présentait de longue date des troubles auditifs qui s'étaient stabilisés sous la forme d'une surdité presque totale sans appareillage. Un appareil à implant cochléaire constituait un moyen simple et adéquat d'atténuer les séquelles de cette maladie - le port d'un appareil acoustique conventionnel étant insuffisant - et de permettre à l'intéressé de continuer à exercer son activité professionnelle, préservant ainsi de façon durable et importante sa capacité de gain. On pouvait en outre poser un pronostic favorable quant aux chances de succès de cette mesure, compte tenu des bons résultats obtenus grâce aux appareils acoustiques nécessitant un implant dont avait déjà bénéficié l'assuré. Dès lors, les conditions auxquelles la jurisprudence soumettait la prise en charge d'un implant cochléaire au titre de l'<ref-law> étaient remplies.
3.2 Le recourant se plaint d'une violation du droit fédéral. Les chiffres 671/871.4 de la circulaire concernant les mesures médicales de réadaptation de l'assurance-invalidité (CMRM), dans sa version en vigueur dès le 1er novembre 2005, préciseraient qu'un implant cochléaire ne peut pas être pris en charge par l'assurance-invalidité dans le cadre de l'<ref-law>. Un appareil acoustique de ce type ne serait en outre pas susceptible d'augmenter la capacité auditive de son bénéficiaire dans une mesure suffisante pour améliorer durablement et de manière importante sa capacité de gain.
3.3 Selon l'intimée, les éléments interne et externe de l'appareil auditif Baha Cordelle II sont indissociables. Partant, dès lors que le recourant aurait admis la prise en charge du second, il ne serait pas habilité à refuser celle du premier. Il n'y aurait pas lieu de tenir compte des chiffres 671/871.4 de la CMRM, lesquels ne concrétiseraient pas une disposition légale. Enfin, l'octroi par le recourant d'appareils à ancrage osseux à l'assuré en 1994 et 2001 montrerait bien qu'un appareillage acoustique à implantation est propre à améliorer durablement et de manière importante sa capacité de gain.
4.1 4.1.1 La CMRM, dans sa version en vigueur au 1er janvier 1994, disposait sous chiffres 671/871.4 qu'un appareil à implant cochléaire pouvait être octroyé par l'assurance-invalidité en tant que mesure médicale. Dans sa version en vigueur au 1er novembre 2000, elle a maintenu cette classification - faisant référence à l'<ref-law> - s'agissant de la partie interne de l'appareil, mais rangé la partie externe de celui-ci dans le domaine des moyens auxiliaires de l'assurance-invalidité. Les chiffres précités ont subi une nouvelle modification dans le cadre d'une révision de la CMRM entrée en vigueur le 1er janvier 2003, en ce sens que l'assurance-invalidité ne pouvait pas prendre en charge un implant cochléaire dans le cadre de l'<ref-law>, faute pour lui d'apporter une amélioration de l'audition. La teneur des chiffres 671/871.4 est en revanche demeurée inchangée lors de la révision suivante de la circulaire en question, entrée en vigueur le 1er novembre 2005 (applicable en l'espèce en vertu des règles de droit intertemporel, cf. <ref-ruling> consid. 4.3 p. 27; <ref-ruling> consid. 1.2.1 p. 447).
4.1.2 En tant qu'elle est édictée par l'OFAS, la CMRM constitue une directive administrative (cf. notamment arrêt I 426/04 du 20 septembre 2005 consid. 2.1).
4.1.3 Selon la jurisprudence, les directives administratives s'adressent aux organes d'exécution. Le juge doit les prendre en considération lorsqu'elles permettent une application correcte des dispositions légales dans un cas d'espèce. Il doit en revanche s'en écarter lorsqu'elles établissent des normes qui ne sont pas conformes aux règles légales applicables (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 45 s. et 130 V 163 consid. 4.3.1 p. 172 s., et les références).
4.1.3 Selon la jurisprudence, les directives administratives s'adressent aux organes d'exécution. Le juge doit les prendre en considération lorsqu'elles permettent une application correcte des dispositions légales dans un cas d'espèce. Il doit en revanche s'en écarter lorsqu'elles établissent des normes qui ne sont pas conformes aux règles légales applicables (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 45 s. et 130 V 163 consid. 4.3.1 p. 172 s., et les références).
4.2 4.2.1 L'<ref-law> n'a fait l'objet d'aucune modification au 1er janvier 2003. Celle subie à cette date par les chiffres 671/871.4 de la CMRM ne saurait dès lors s'expliquer par une adaptation de cette circulaire au texte légal.
4.2.2 Dans un premier arrêt consacré à la prise en charge d'un appareil acoustique à implant cochléaire par l'assurance-invalidité, le Tribunal fédéral des assurances a relevé qu'un tel dispositif se caractérisait par l'interaction d'une électrode (partie interne) et d'un processeur (partie externe), lequel constituait son composant principal. Il a estimé en substance que cet appareillage satisfaisait aux conditions de l'<ref-law> lorsqu'en raison de la sévérité des troubles auditifs de l'assuré, un appareil acoustique traditionnel était insuffisant; le moment où l'atteinte à la santé était survenue devait être pris en considération, le dispositif en question étant surtout approprié lorsque celle-ci s'était produite au terme du processus de développement du langage; la Haute Cour n'a en outre pas exclu que la partie externe de l'appareil puisse à l'avenir être inscrite dans la liste des moyens auxiliaires (<ref-ruling> consid. 6b p. 201). Elle s'est ensuite prononcée sur la situation des personnes dont la surdité s'était manifestée au moment de la naissance ou peu après (<ref-ruling> consid. 6a p. 207, <ref-ruling>) ainsi que sur la prise en charge par l'assurance-invalidité d'un appareil à implant cochléaire bilatéral (arrêts I 395/02 du 31 octobre 2002, in SVR 2003 IV n° 12 p. 35 et I 513/02 du 21 juillet 2003, in SVR 2004 IV n° 10 p. 28). Dans les arrêts précités, le Tribunal fédéral des assurances - bien qu'il ait été conscient de l'inaptitude d'un implant cochléaire à améliorer à lui seul les capacités auditives de son bénéficiaire - n'a jamais laissé entendre qu'il y aurait lieu d'exclure ce composant du champ d'application de l'<ref-law>.
4.2.3 Vu que les composants interne et externe d'un appareil à implant cochléaire ne peuvent fonctionner que conjointement, il ne se justifie pas d'opérer une distinction entre eux s'agissant de leur prise en charge. L'assurance-invalidité ayant l'obligation de fournir la partie externe d'un tel appareil acoustique, c'est à elle également que doit incomber l'octroi de la partie interne de ce dispositif, en vertu de la jurisprudence développée en matière de complexe thérapeutique (cf. <ref-ruling> consid. 7 p. 211 s.). Du reste, la prise en charge par cette assurance du processeur, bien que celui-ci ne soit à lui seul pas mieux à même d'améliorer l'audition de son bénéficiaire que ne l'est l'implant cochléaire, montre bien que ce critère distinctif n'est pas pertinent; cela vaut d'autant que, depuis le 1er janvier 2008, la CMRM prévoit à nouveau la possibilité de la prise en charge d'un tel implant au titre de l'<ref-law> alors même que, considéré isolément, celui-ci demeure inopérant.
4.2.4 Il s'ensuit que les chiffres 671/871.4 de la CMRM dans sa version applicable au 1er novembre 2005 ne permettent pas une application correcte de la loi, si bien qu'ils ne sauraient justifier le refus de la prise en charge par l'assurance-invalidité d'un implant cochléaire dans le cadre de l'<ref-law>.
4.3 En ce que le recourant se contente d'affirmer qu'un appareil acoustique à implant cochléaire n'est susceptible de procurer à son bénéficiaire qu'une augmentation limitée de ses capacités auditives, il ne développe pas une argumentation qui laisserait apparaître comme manifestement inexacte la constatation des premiers juges selon laquelle ce dispositif permettait à l'assuré de maintenir son emploi.
4.4 Il suit de ce qui précède que le recours est mal fondé.
4.5 Vu l'issue du litige, les frais judiciaires sont mis à la charge de l'office recourant (<ref-law>). En qualité d'institution chargée de tâches de droit public, l'intimée ne saurait prétendre des dépens (<ref-law>; cf. <ref-ruling> consid. 4a p. 150 et les références).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 700 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, au Tribunal cantonal du canton de Vaud, Cour des assurances sociales, et à l'Office fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 13 juillet 2012
Au nom de la IIe Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Meyer
Le Greffier: Bouverat