Касымалы Баялинов 1902-жылы 25-сентябрда Ысык-Көл районуна караштуу Көк-Мойнок айылында бардар үй-бүлөдө туулган. Бирок ата-энесинен эрте ажырап, туугандарынын колунда өсүп калат. 1916-жылкы Үркүндө 14 жашар Касымалы эл менен кошулуп Кытайга качкан.
1919-жылы Касымалы Баялинов комсомолго кабыл алынып, Ташкенттеги алты айлык советтик-партиялык курста окуйт.
1920-жылы алты айлык педагогикалык курсту, 1925-жылы Алматыдагы казак педагогикалык техникумун, 1933-жылы Москвада Бүткүл союздук журналистика институтунун аяктайт. Окууларынын аралыгында бир топ иштегенге да үлгүрөт. Ал 1920-жылы Нарында Комсомол комитетинде эмгектенип, 1925-жылы Москвадагы Борбордук басмакананын Кыргыз бөлүмүнө редакторлук кызматка жиберилет.
Алгачкы ырларын Касымалы Баялинов 1920-жылдардын башында эле жазып, алар казак, татар тилдеринде басылып чыккан. Кыргыз тарыхынын оор күндөрүнө арналган белгилүү "Ажар" аттуу аңгемеси 1926-жылы биринчи жолу жарык көрөт. Ачкачылык, жокчулук өкүм сүргөн заманда карапайым элдин арылбаган арыз-муңу жөнөкөй, жатык, бирок ошол эле учурда терең, таамай жана көркөм берилген бул чыгарма кыргыз прозасынын башаты болуп эсептелет.
1926-1928-жылдары, кийин дагы 1935-1937-жылдары Кыргызмамбастын башкы редактору болуп иштеген.
1933-1935-жылдары Ысык-Көл облусунун Жети-Өгүз райондук гезитинде редактор, 1940-жылдан 1941-жылга чейин "Советтик Кыргызстан" гезитинин башкы редактору, 1941-жылдан 1944-жылга чейин "Ысык-Көл правдасы" облустук гезитинин редактору болуп эмгектенген.
1944-1947-жылдары жана 1949-1955-жылдары Кыргызстан Жазуучулар союзунун башкармалыгын жетектеген. Ал эми 1947-1949-жылдары СССР илимдер академиясынын кыргыз филиалынын тил жана адабият институтунун илимий кызматкери болуп иштеген.
Баялиновдун чыгармаларынын негизинде "Ысык-Көлдүн боюнда" операсы, ар түрдүү жанрдагы бир нече музыкалык чыгармалар жаралган.
Баялинов кыргыздын алгачкы кесипкөй котормочуларынын бири. Ал Максим Горькийдин "Макар Чудра" аттуу аңгемесин (1929), А.С.Пушкиндин "Кавказ туткуну" (1937), "Руслан менен Людмила" (1937) аттуу поэмалары "Евгений Онегин" романын (1941) жана башка орус жазуучуларынын чыгармаларын которуп, кыргыз окурмандарына тааныштырган. Ошондой эле жазуучунун өз чыгармалары да орус, азербайжан, өзбек, казак, татар, француз, англис, немис, чех тилдерине которулуп чыккан.
Жазуучунун бир гана "Ажары" эле орус, немис, англис, өзбек, чех тилдеринде жарык көргөн.
Согуш мезгилиндеги кыргыз айылындагы турмушту чагылдырган "Көл боюнда" романы үчүн 1952-жылы Сталиндик сыйлыкка көрсөтүрлүп, бирок аны албай калган. Ага Баялиновду "молдонун баласы, эл душманынын бир тууган, "Алаш-Ордо" аттуу совет бийлигине каршы чыккан казак улуттук кыймылынын мүчөсү" деп күнөөлөгөн "кыргыз жазуучуларынын" арызы партиянын Борбордук комитетине келет.
1968-жылын Кыргыз эл жазуучусу наамын алган.
"Октябрь революциясы", "Ардак белгиси" жана эки жолу "Эмгек кызыл туу" ордендери, "1941-1945-жылдардагы Улуу Атамкендик согуштагы каарман эмгеги үчүн" медалы менен сыйланган.
Баялинов 1979-жылы 3-октябрда 77 жашында дүйнөдөн кайткан.
Жазуучунун көзү тирүүсүндө жарык көргөн акыркы автобиографиялык даректүү чыгармасы "Большевиктерге жазылам" деп аталган. Замандын өзгөрүүсүнө жараша чыгармадагы ар кандай саясий мамлекеттик түзүлүштөрдүн алкагында берилгенине карабай, повестте автордун турмуштук көз карашы, өз мезгилиндеги муундардын мекенине, идеяга берилгендиги, атуулдук сезимдери объективдүү чындыкты, адам баласы үчүн түбөлүктүү баалуулуктарды чагылдырат.
1993-жылы жазуучунун ысмы Бишкектеги балдар жана өспүрүмдөр үчүн республикалык китепканага ыйгарылган.
