Della vita di Vermeer non si sa molto. Le fonti ufficiali parlano della data del battesimo il 31 ottobre 1632, nella chiesa protestante di Delft. Il padre Reynier era un tessitore di seta che si sarebbe occupato anche di commercio di opere d'arte. Nonostante fosse di famiglia protestante, Vermeer sposò nell'aprile del 1653 una giovane cattolica, Catherina Bolnes, proveniente da una famiglia della donna era più ricca di quella di origine dell'artista e probabilmente si convertì al cattolicesimo in età adulta. Il suo apprendistato cominciò nel 1647, forse presso la bottega di Carel Fabritius e alla fine del 1653 Vermeer venne ammesso alla Gilda di San Luca, di cui in seguito (nel 1662) divenne il capo.

Secondo lo storico dell'arte Gombrich "le pitture di Vermeer sono vere nature morte con esseri umani", la sua tecnica pittorica infatti risulta ancora oggi particolarmente vivida e realistica, grazie anche all'uso del pointillé che l'artista ottiene applicando sulle tele il colore a punti piccoli e ravvicinati.
Non ci sono disegni attribuibili con certezza all'artista e i suoi quadri presentano pochi indizi dei suoi metodi preparatori. Secondo la tesi di David Hockney e di Charles Falco, Vermeer come molti altri pittori della sua epoca, avrebbe fatto largo uso della camera obscura.

L'estrema qualità e vividezza dei colori nei dipinti di Vermeer è dovuta alla grande cura posta dall'artista nella preparazione dei colori a olio e nell'uso di pigmenti in purezza, tra cui il blu oltremare ottenuto dai lapislazzuli.

Vermeer si dedicò a ritrarre soggetti della vita quotidiana olandese. I personaggi, soprattutto le donne, sono sorpresi nella loro semplice quotidianità e sono tra i soggetti preferiti dell'artista.

Tra le opere più conosciute al mondo di Jan Vermeer, il famoso quadro de La Ragazza dagli orecchini di perla (1665) alla Mauritshuis de l'Aia, Il Concerto a Tre (1664) opera trafugata dal Gardner Museum di Boston nel 1990, Fanciiulla con il cappello rosso (1665) alla National Gallery di Washington, Astronomo (1668) al Musée du Louvre di Parigi.