Il reçut à Rome les leçons du Caravage. Ce fut à cette époque qu'il exécuta les Noces de Cana, pour le prince de Ludovicio, neveu de Grégoire XV. Vignon voyagea ensuite en Espagne, puis retourna à Paris où il devint membre et professeur de l'Académie royale en 1651. Cet artiste exécuta un nombre considérable de tableaux religieux pour les églises de Paris.
L'aîné de ses fils, Claude-François Vignon, né en 1633, mort en 1703, fut également peintre et devint membre de l'Académie en 1667.
Un frère du précédent, Philippe Vignon, né en 1634, mort en 1701, s'adonna particulièrement au portrait, et devint membre de l'Académie en 1687.
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