Jan van Bijlert war ein Sohn des Glasmalers Herman van Bijlert, bei dem er zunächst in die Lehre ging. Nach dessen Tod war er, nach Angabe von Sandrart, ab 1616 ein Schüler von Abraham Bloemaert. Nach der Beendigung seiner Lehrzeit unternahm er eine ausgedehnte Reise, die ihn zuerst nach Frankreich und dann nach Italien führte. Es folgte ein mehrjähriger Aufenthalt in Rom, wo er wahrscheinlich bis 1624 verblieb und bis 1621 unter dem Namen Giovanni Bilardo nachweisbar ist. Dort traf er unter anderem auf die holländischen Maler Jan Gerritsz. Bronchorst, Cornelis van Poelenburgh und Willem Molijn mit denen er eine niederländische Künstlergemeinschaft gründete. Es ist wahrscheinlich, das Bijlert in dieser Zeit bereits viel gemalt hat, doch lassen sich ihm bis heute keine Werke aus dieser Periode mit Sicherheit zuordnen, was vermutlich daran liegt, dass sein früher Stil vollkommen von seinen späteren Arbeiten abweicht. Nach seinem späteren Stil zu urteilen, die frühsten bekannten Gemälde stammen aus der Mitte der 20er Jahre des 17. Jahrhunderts, geriet er dort in den Bannkreis von Guido Reni und Caravaggio sowie dessen Nachfolgern, von denen vor allem Gerrit van Honthorst großen Einfluss auf ihn ausübte. 1624 kehrte er dann nach Utrecht zurück, wo er sich endgültig niederließ und 1625 heiratete. 1626 gehörte er zu den Mitbegründern der Utrechter Malergilde, der er ab 1632 wiederholt als Dekan vorstand.