Né à Bellegarde dans le Loiret, il est issu d’un milieu relativement modeste, puisque son père est boulanger. Tout jeune, il est remarqué par le châtelain de Bellegarde, lui-même peintre amateur. Celui-ci lui donne quelques cours, le faisant travailler avant et après l’école. Il obtient ensuite deux bourses, l’une de sa ville, l’autre du conseil général du Loiret, qui lui permettront d’envisager des études artistiques.

En 1875, il intègre l’atelier du sculpteur Henri Chapu, puis l’école des Beaux-Arts de Paris où il est reçu premier. En 1889, après plusieurs tentatives, il est couronné du Premier Grand Prix de Rome de sculpture pour son « Retour de l’enfant prodigue ». Dès lors, sa carrière est lancée. Il réalisera des bustes, des statues en pied, des fontaines, des vases, des monuments aux morts (dont celui de Gien).

Mais c’’est à partir de 1909, année de la béatification de Jeanne d’Arc que Charles Desvergnes connaît ses plus grands succès. Il réalise sa 1^ère statue de Jeanne d’Arc. Le modèle le plus populaire est « La bienheureuse« , qui a sans doute été produit à plus de 2.000 exemplaires, avec quelques variantes : Jeanne, les yeux levés vers le ciel, portant un étendard, épée au côté et cuirassée.

Charles Desvergnes a également travaillé sur deux autres modèles : une « Jeanne d’Arc victorieuse« , comme à Bernay, dans l’Eure, et une « Jeanne d’Arc s’élevant à la gloire céleste », qu’on peut voir à Meung-sur-Loire, dans le Loiret.

Le sculpteur a aussi imaginé des statues exclusivement dédiées à des édifices prestigieux :  une « Jeanne d’Arc la sainte » pour la cathédrale Notre-Dame de Paris, un « Monument expiatoire » pour la cathédrale de Beauvais, sa dernière œuvre, terminée par l’un de ses élèves après son décès.