Fils du pasteur (et polytechnicien) Louis Vernes et petit-fils de Charles Vernes, banquier, sous-gouverneur de la Banque de France de 1832 à 1857. Le frère de Maurice, un autre Charles Vernes, est pasteur. Les Vernes étaient une famille genevoise d'origine huguenote (Vivarais/Ardèche).
Marié deux fois : en 1877, avec Fanny Aline Henriette Loisel (1855-1899), fille d’Adrien et de Pauline Delarbre (4 enfants) ; en 1908, avec Louise Adèle Genicoud (1858-1942), fille de Jean Frédéric Adolphe et de Marie Jenny Juliette Dieterlé
Lycée Bonaparte (Condorcet), Facultés de théologie protestante de Montauban puis de Strasbourg (1864-1868) ; thèse de baccalauréat en théologie en 1868 (La Rédemption d'après Jésus-Christ).
Voyages d'études et de loisir en Allemagne (Berlin) et en Orient, dont il rentre pour participer à la guerre de 1870.
Thèse de théologie protestante à Strasbourg en 1874 (Histoire des idées messianiques jusqu'à l'empereur Hadrien).
Voyages en Belgique, en Hollande, à Londres, nombreuses contributions à la presse scientifique.
Court passage au ministère de l'Intérieur (attaché au service de la presse étrangère).
Nommé directeur d'études adjoint dès l'ouverture de la Ve section (1886), chargé de l'histoire des religions sémitiques (il conserve cette direction d'études, sous des titres légèrement modifiés, jusqu'à sa mort).
Président de la Ve section de 1913 à sa mort.
Fondateur en 1880 de la Revue de l'Histoire des religions ; il en abandonne la direction quelques années plus tard, pour des raisons mal élucidées.
Chargé en octobre 1877 du cours d'histoire de la philosophie à la nouvelle Faculté de théologie protestante de Paris, il est contraint d'en démissionner fin 1882, après le scandale causé par sa leçon lors de la séance de rentrée, Le protestantime et la philosophie expérimentale (il est accusé de prêcher l'athéisme).
Il a mené en 1879-1880 une campagne active, dans plusieurs revues savantes ou politiques, pour l'institutionnalisation des sciences religieuses dans l'enseignement public. Le rabbin Élie-Aristide Astruc soutient ses démarches. Résultat en demi-teinte, pour le moins : Vernes échoue à faire introduire un tel enseignement dans les lycées, les écoles normales primaires ou (de surcroît) les écoles primaires, mais il obtient la création d'une chaire d'histoire des religions au Collège de France (1880). Chaire offerte au pasteur et historien Albert Réville. On peut considérer que la création de la Ve section, des "sciences religieuses", à l'EPHE, quelques années plus tard, est également un fruit de la campagne de Vernes.
Membre du Comité de la Société de l'Histoire du protestantisme français (à partir de 1919).
Le peuple d'Israël et ses espérances relatives à son avenir, depuis les origines jusqu'à l'époque persane (Ve siècle avant J.-C.), Paris, Sandoz et Fischbacher, 1872, 169 p.
Histoire des idées messianiques depuis Alexandre jusqu'à l'empereur Hadrien, Paris, Sandoz et Fischbacher, 1874, XVI-294 p.
Mélanges de critique religieuse, Paris, Fischbacher, 1880, XVI-348 p.
Les Abus de la méthode comparative dans l'histoire des religions en général et particulièrement dans l'étude des religions sémitiques, leçon d'inauguration de l'enseignement des religions sémitiques faite à l'École pratique des hautes études, Paris, A. Colin, 1886, 31 p. (extrait de la Revue internationale de l'enseignement, 15 mai 1886)
L'Histoire des religions, son esprit, sa méthode et ses divisions, son enseignement en France et à l'étranger, Paris, Leroux, 1886, 281 p.
Précis d'histoire juive : depuis les origines jusqu'à l'époque persane (Ve siècle avant J.-C.), Paris, Hachette, 1889, 828 p.
Les Résultats de l'exégèse biblique. L'histoire, la religion, la littérature, Paris, Leroux, 1890, VIII-231 p.
Du prétendu polythéisme des Hébreux. Essai critique sur la religion du peuple d'Israël, suivi d'un Examen de l'authenticité des écrits prophétiques, Paris, Leroux, 1891, 2 vol., 415 et 416 p.
Essais bibliques, Paris, Leroux, 1891, XIV-372 p.
Histoire sainte. 1re partie. Éléments d'histoire juive, à l'usage des établissements d'instruction primaire et secondaire et de l'enseignement dans la famille, Paris, Leroux, 1891, VIII-240 p.
Histoire sociale des religions. I. Les religions occidentales dans leur rapport avec le progrès politique et social : judaïsme, christianisme, religion gréco-romaine, islam, catholicisme, protestantisme, Paris, Giard et Brière, 1911, 539 p.
Les emprunts de la Bible hébraïque au grec et au latin, Paris, Leroux, 1914, 256 p.
Dreyfusard convaincu.
Partisan convaincu du principe de la représentation proportionnelle.
Militant de l'idée sioniste (il publie en 1918 Tradition juive et sionisme, Paris, Ligue des amis du sionisme, tract n° 2, 20 p.). Participation très active à la Société des Études Juives, dont il fut le président en 1897
Présidence de la Ligue des amis du Sionisme
École pratique des hautes études, Section des sciences religieuses. Annuaire 1923-1924. 1922. p. 25-31.
Revue de l'histoire des religions, 1923, 2, p. 141-142.
Notices biographiques par François Laplanche dans les volumes 5 (Les protestants) et 9 (Les sciences religieuses) du Dictionnaire du monde religieux dans la France contemporaine, Paris : Beauchesne, 1993 et 1996, p. 488-490 et 660-661.
André Encrevé, « La première crise de la Faculté de théologie de Paris : la démission de Maurice Vernes (1882) », Bulletin de la Société de l'histoire du protestantisme français, 1990, 1, p. 77-101
Michel Despland, « Histoire et science sociale des religions. Maurice Vernes et Ernst Troeltsch », dans Pierre Gisel (éd.), Histoire et théologie chez Ernst Troeltsch, Genève : Labor et Fides, 1992, p. 195-212.
Patrick Cabanel, « L'Institutionnalisation des "sciences religieuses" en France, 1879-1908. Une entreprise protestante ? », Bulletin de la Société de l'Histoire du Protestantisme Français, 1994, 1, p. 33-80.
Patrick Cabanel, « Un fils prodigue du protestantisme : Maurice Vernes (1845-1923) et l’histoire des religions », Bulletin de la Société de l'Histoire du Protestantisme Français, 2003, 3, Parmi les intellectuels protestants, 1870-1940, études réunies par Patrick Cabanel, p. 481-509.
Patrick Cabanel, « L’enseignement de l’histoire des religions : les campagnes de Maurice Vernes (1879-1911) », dans Jean-Daniel Dubois et al. (dir.), Les sciences des religions en Europe. État des lieux 2003-2016, Société des Amis des Sciences Religieuses, 2016, p. 33-41.