studiował grę na fortepianie i kompozycję w École Normale de Musique i Conservatoire National Supérieur w Paryżu (2000–03), gdzie uzyskał dyplom z kompozycji, analizy i orkiestracji. Następnie dołączył do klasy kompozycji i muzyki komputerowej w IRCAM (2003–06), prowadzonej przez Allaina Gaussina, Marca Stroppę, Briana Ferneyhough, Fausta Romitellego i Philippe’a Manoury’ego. Wykładał w Conservatoire de Nanterre, Escola Superior de Música de Catalunya (ESMUC) w Barcelonie, na Międzynarodowych Wakacyjnych Kursach Nowej Muzyki w Darmstadcie, Voix Nouvelles w Royaumont (2012–16), jest też regularnie zapraszany do prowadzenia kursów mistrzowskich i wykładów w Stanach Zjednoczonych, Rosji i Europie.
W latach 2009–11 był rezydentem w Villa Médicis, placówce Akademii Francuskiej w Rzymie. W 2007 otrzymał nagrodę Prix Espoir przyznawaną przez Fundację im. Salabertów w ramach Międzynarodowego Konkursu Kompozytorskiego Orchestre Symphonique de Montréal. W 2009 został uhonorowany przez Académie des Beaux Arts nagrodą im. P. Cardina, w 2011 i 2015 nagrodami im. H. Dugardina i im. G. Enescu od SACEM. W 2020 otrzymał Srebrnego Lwa Biennale w Wenecji.
Inspiracją dla autorskiej koncepcji muzyki nasyconej była dla kompozytora muzyka spektralna, współczesna i popularna oraz twórczość takich kompozytorów jak Brian Ferneyhough i Fausto Romitelli. Muzykę nasyconą cechuje nadmiar, ważne jest w niej wyjście poza czysty dźwięk, absolutna kontrola nad każdą nutą, interpretacja przez nowe, złożone brzmienia: „Nasycone zjawisko w dziedzinie akustyki to nadmiar materii, energii, ruchu i barwy”. Raphaël Cendo stworzył także koncepcję rekoncyliacjonizmu, umożliwiającą łączenie w jednym utworze barw, akordów tonalnych i gestów instrumentalnych.
Jego utwory były wykonywane przez światowej sławy wykonawców i zespoły takie jak: Klangforum Wien, Tana Quartet, Linea, Dal Niente, Alternance, Cairn, Ictus, Ensemble intercontemporain, Itinéraire, Musikfabrik, Nouvel Ensemble Moderne, Either/ Or, Yarn/Wire, Diotima Quartet, Orchestre national d’Île-de-France, Orchestre symphonique de Montréal, Münchner Rundfunkorchester, Les Percussions de Strasbourg.
Brał udział w licznych festiwalach, takich jak: Ars Musica w Brukseli, Donaueschinger Musiktage, MITO w Mediolanie, Musica, Présences, koncerty Tremplin w Centre Georges Pompidou, Voix Nouvelles w Royaumont, Why Note w Dijon, Archipel, Musica Strasbourg, zaś w Miller Theater w Nowym Jorku doczekał się koncertu monograficznego.
Wybrane utwory: Scratch Data na perkusję i elektronikę (2002), Rage in the Heaven City na wielką orkiestrę (2004), Masse-Métal na 25 muzyków (2005), Action painting na 15 muzyków (2005), Décombres na klarnet kontrabasowy i elektronikę (2006), Action directe na klarnet basowy i zespół (2007), Tract na siedmioro muzyków (2007), Octa 7 na harfę i elektronikę, z choreografią Olivii Grandville (2007), Refontes na sześć instrumentów perkusyjnych i elektronikę (2008), Charge na siedem instrumentów i elektronikę do wideo Paola Pacchiniego (2009), Introduction aux ténèbres na kontrabas, głos basowy i elektronikę (2009), Furia na wiolonczelę i fortepian (2009–10), Faction na fortepian, perkusję i gitarę elektryczną (2011), Shadow na sześć śpiewaczek (2011), In vivo na kwartet smyczkowy (2011), Rokh na flet, skrzypce, wiolonczelę i fortepian (2011–12), Foris na wiolonczelę i elektronikę (2012), Carbone na flet kontrabasowy (2012), Substance na kwartet smyczkowy (2013), Registre des lumières na wokalistów, zespół i elektronikę (2013), Graphein na dziewięcioro muzyków (2014), Badlands na perkusję (2014), Corps, koncert fortepianowy (2015), Radium na siedmioro muzyków (2016), Denkklange na orkiestrę symfoniczną (2016), Delocazione na kwartet smyczkowy i kwartet wokalny (2017), Oracles, opera (2018), Le jour juste avant l’océan na zespół wokalny, instrumentalny i jazzowy (2018), Individua na organy i wielki chór (2018), Berlin Toccata na kwintet i elektronikę (2019), Ars satura na flet, saksofon, perkusję i fortepian (2019), Homeless Carrera na kwartet saksofonowy i elektronikę (2020), Double Cheese Passions na głos, zespół i elektronikę (2019–20), Drive [In] Theory na tubę i elektronikę (2021), Coffin Bubbles Blue na gitarę elektryczną, syntezator, zespół i elektronikę (2021), Another Path na perkusję i elektronikę (2024).