Fue hijo de Antonio Vega y Josefa Sánchez. Cursó la escuela primaria en Cañuelas, su ciudad natal, y el secundario comercial en Buenos Aires. Estudió guitarra desde los doce años de edad y desde los dieciséis fue discípulo de Antonio Torraca en violín, solfeo y teoría musical. Fue futbolista aficionado y, a la edad de 18 años, arquero del Cañuelas Fútbol Club. En Cañuelas fue llamado el loco Vega por su costumbre de recitar poemas de amor parándose sobre un banco de la plaza.
Desde 1920 viajó por las provincias argentinas y colaboró con los diarios Heraldo e Yrigoyen de la ciudad de Concordia (Entre Ríos) bajo los seudónimos de Cardenio y Rey Negro.
En 1926 se estableció en Buenos Aires. En 1927 creó en Cañuelas la Biblioteca Popular Domingo Faustino Sarmiento y en ese mismo año fue adscripto al Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia", en la sección de Arqueología, donde colaboró con José Imbelloni.
En 1930 inició un proyecto de relevamiento musicológico del folclore argentino y en 1931 fundó el Gabinete de Musicología Indígena del Museo de Ciencias Naturales, entidad precursora del Instituto Nacional de Musicología (INM) que dirigió y que actualmente lleva su nombre. Al mismo tiempo, llevó a cabo un amplio estudio de los códices medioevales.
Desde 1963 fue docente de la Facultad de Artes y Ciencias Musicales de la Universidad Católica Argentina, entidad a la que donó numerosos materiales musicológicos de su propiedad. En 1965 se incorporó a la Academia Nacional de Bellas Artes de la Argentina como numerario. Fue asimismo correspondiente de entidades similares en Uruguay, Bolivia, Perú.
Vegas estuvo casado con la compositora y concertista Silvia Eisenstein (1917-1986), autora de la música del ballet "Supay", estrenado en el Teatro Colón el 18 de noviembre de 1953. Vega y Eisenstein se conocieron trabajando juntos en el INM entre 1940 y 1958. Realizaron varios relevamientos de campo en las provincias y compusieron juntos obras musicales para teatro. Luego de la separación Eisenstein se radicó definitivamente en Venezuela. Al año siguiente adoptó la nacionalidad venezolana y ya nunca regresó a la Argentina.
Obra musicológica
Obra Literaria
Obra musical