Il a fait ses études à l'Université de Montpellier II[4]. Auteur d'un mémoire de master en Paléontologie, Phylogénie et Paléobiologie. Titulaire d'un doctorat de Sciences, spécialité: Paléontologie, Paléobiologie et Phylogénie (en 2013)
Il est spécialisé dans l'étude des thérapsides[5], un groupe de vertébrés ayant dominé les écosystèmes terrestres pendant le Permien et le Trias.
Ses travaux portent notamment sur la diversité paléoneurologique des thérapsides, utilisant des techniques avancées comme la tomodensitométrie et le scanner synchrotron. Ces recherches remettent en question certaines idées reçues sur ces animaux, notamment leur supposée simplicité comportementale et leur métabolisme "à sang froid".
Julien Benoit a également collaboré avec le DrVincent Fernandez (d) sur l'utilisation du synchrotron pour l'étude des fossiles de dinosaures. Il est cofondateur de la chaîne Entracte Science et a publié des travaux influents sur des espèces comme Anteosaurus, redéfinissant leur image scientifique.
Il a participé à des séminaires internationaux, comme le séminaire Palevoprim no52 en , où il a présenté ses recherches sur les thérapsides.
