Han ble født den 29. mai 1927 i North Paravur i delstaten Kerala i det sørlige India. Han studerte i sin hjemby og sluttet seg til kongregasjonen redemptoristene (Congregatio Sanctissimi Redemptoris – CSsR). Han ble presteviet den 12. juni 1954. Deretter dro han til Roma for studier i kirkerett ved universitetet St. Thomas Aquinas (Angelicum), hvor han tok doktorgraden i 1959 på en avhandling om opprinnelsen og utviklingen av det syro-malabarske hierarkiet. Den 11. november 1996 ble han utnevnt til titularbiskop av Acrida, og han ble bispeviet den 6. januar 1997 i Vatikanet av den ærverdige pave Johannes Paul II.
Den 19. april 1997 ble han overflyttet til titularbispesetet Antinoe og utnevnt til apostolisk administrator av stor-erkeeparkiet Ernakulam-Angamaly i India. Han ble den 23. desember 1999 utnevnt til den andre stor-erkeepark av Ernakulam-Angamaly for Syro-malabareserne og dermed overhode for kirken med 3,6 millioner medlemmer. Han ble den 21. februar 2001 kreert til kardinalprest av San Bernardo alle Terme av pave Johannes Paul II. Han nådde aldersgrensen på 80 år den 29. mai 2007 og mistet dermed retten til å delta i det neste pavevalget.
Etter kardinal Vithayathils død teller kardinalkollegiet 200 medlemmer. Av dem er det de 116 medlemmene under åtti år som har stemmerett ved et pavevalg.