Кирилл Зайцев родился 16 августа 1987 года в городе Волгоград. В 2011 году окончил в Санкт-Петербурге Государственный университет морского и речного флота имени адмирала Макарова, а в 2014 году получил диплом Латвийской академии культуры, где учился на курсе Коняева.
С 2012 года начал играть на театральных подмостках. В 2013 пришел актером в труппу Рижского Русского театра имени Михаила Чехова. Среди его сценических работ такие спектакли, как «Лесная песня», «Лес», «Комедиант Господина», «Два джентельмена из Вероны», «Благословение любви», «Записки охотника», другие.
Дебютной работой Кирилла Зайцева на экране стала историческая картина 2016 года «Хроники Мелани», воссоздающая реалии одной из самых драматичных для Латвии эпох - массовой депортации 1941 года. В этой ленте актер исполнил роль начальника НКВД Сармы. После фильмографию Кирилла пополнила франко-греко-латвийская драма «Вирус».
В российских кинопроектах Зайцев появился в 2017 году. В мини-сериале режиссера Константина Статского «Троцкий» с участием Константина Хабенского и Ольги Сутуловой Кирилл сыграл Федора Раскольникова.
Тогда же он примкнул к актерскому составу нашумевшего мистического детектива Егора Баранова с Олегом Меньшиковым и Александром Петровым «Гоголь. Начало», где ему выпало предстать в образе Казимира, и получил одну из ведущих ролей в спортивной драме, основанной на реальных событиях, «Движение вверх».