Son père, Nicolas Julin, est un ciseleur réputé.
Charles Julin sort de l'athénée de Liège en 1875.
En 1878, Édouard Van Beneden le fait enter dans son laboratoire de la faculté des sciences de l'université de Liège, institution dans laquelle il restera jusqu'à la fin de sa carrière. Dès 1881, il travaille également avec Alfred Giard au laboratoire de Wimereux et fait de fréquents séjours à la station zoologique de Naples.
Il est docteur en sciences zoologiques en 1882, professeur en 1896, puis directeur de l'institut d'anatomie en 1919 jusqu'à son éméritat en 1927.
Sa carrière de chercheur est consacrée à l'embryogenèse, en particulier sur l'étude des annexes fœtales chez les mammifères, des feuillets embryonnaires et de la blastogenèse chez les Tuniciers[1].
Il fit, de 1884 à 1892, sous le titre de À travers les sciences, la chronique scientifique du Journal de Liège, auquel il donna ainsi plus de cent articles sur les sujets les plus divers. Il traduisit aussi plusieurs traités scientifiques de l'allemand.
