Palle Juul-Jensen blev født i Aarhus, hvor han tog studentereksamen i 1948 og medicinsk embedseksamen i 1957.
Han var derpå ansat ved Århus Kommunehospital, var på studieophold udenlands, blev 1967 speciallæge i klinisk neurofysiologi, og varetog fra 1968 stillingen som overlæge ved Neurofysiologisk Afd. ved Århus Kommunehospital.
Palle Juul-Jensen blev dr.med. i 1963 på en afhandling om epilepsi og fungerede som lektor i neurologi ved Aarhus Universitet 1969-1988.
Han var Det Lægevidenskabelige Fakultets dekan 1971-1988.
Fra 1988 til 1995 beklædte Palle Juul-Jensen stillingen som medicinaldirektør.
Han har skrevet en erindringsbog om hver af perioderne som henholdsvis dekan og medicinaldirektør.
