Ein Vertrag wurde nach mehreren Tagen der Verhandlungen zwischen den beiden Vereinen abgeschlossen.
Der Transfer ist 25 Millionen Euro wert, einschließlich Boni, laut Foot Mercato.
Sochaux, Mayendas erster Profiverein, wird 20% des zukünftigen Gewinns aus dem Deal erhalten.
Mayenda wird der fünfte Neuzugang bei Rennes in diesem Sommer, nach Adrien Thomasson, Issa Soumaré, Gonçalo Oliveira und Nicolas Lemaitre.
Der 21-Jährige kehrt drei Jahre nach seinem Wechsel von Sochaux zu Sunderland in den französischen Fußball zurück.
Mayenda gab im Dezember 2021 sein Profidebüt für Sochaux und wurde mit 16 Jahren und sieben Monaten der jüngste Spieler des Vereins in einem Pflichtspiel.
Er wechselte im Juli 2023 zu Sunderland und verbrachte einen Teil der Saison 2023-24 leihweise bei Hibernian in Schottland, bevor er ins Stadium of Light zurückkehrte.
Der Stürmer hat 45 Einsätze in der Championship für Sunderland absolviert, dabei acht Tore erzielt und fünf Vorlagen gegeben.
Er erzielte in der letzten Saison bei seinem Premier-League-Debüt für Sunderland das erste Tor in einem 3:0-Sieg gegen West Ham United.
Der erhöhte Konkurrenzkampf um Plätze in der Premier League schränkte Mayendas Möglichkeiten ein, trotz einiger vielversprechender Leistungen von der Bank.
Rennes hofft, dass der Wechsel Mayenda den regelmäßigen Fußball in der ersten Mannschaft bietet, der sich in England als schwieriger erwiesen hat.