En plus de ses compétences en tant que chirurgien, il était également connu comme administrateur médical dont le travail a été essentiel dans le développement de la pratique médicale de groupe. Il a présidé la Fondation Mayo et le conseil des régents de l’Université du Minnesota. Il a également joué un rôle aux Nations Unies, nommé par le président Dwight D. Eisenhower, et a été élu président de l’Association américaine pour les Nations Unies en février 1954.

Né à Rochester, Minnesota, Mayo est diplômé de l’Université de Princeton en 1921. Il a ensuite obtenu son diplôme de médecine de l’Université de Pennsylvanie en 1926 et sa maîtrise en chirurgie de l’Université du Minnesota en 1931. Il (et son fils) se sont formés à l’hôpital Robert Packer de Sayre, en Pennsylvanie. Mayo a enseigné à l’Université du Minnesota et a été professeur de chirurgie. Pendant la Seconde Guerre mondiale, Mayo a servi dans le Corps médical de l’Armée des États-Unis avec le grade de colonel. Lui et sa femme Alice ont eu six enfants. Il est décédé dans un accident de voiture le jour de son 70e anniversaire, près de Rochester, dans le Minnesota.