Fue pintor e iluminador, como sus hermanos Hubert y Lambert van Eyck. Sobre la formación de Jan van Eyck no se conoce nada. Los primeros datos sobre su vida son de 1422 cuando el artista entró al servicio del duque Juan de Baviera, conde de Holanda. A la muerte de éste, en 1425, Van Eyck está documentado con el duque de Borgoña, Felipe el Bueno, como pintor y ayudante de cámara. Van Eyck intervino también en una serie de embajadas diplomáticas que le llevaron en 1428 a Portugal para concertar el matrimonio del duque con doña Isabel, hija del rey Juan I, a la que retrató. Pasó la mayor parte de los años de 1426 y 1427 en Lille, donde probablemente trabajó en la decoración del palacio de su mecenas en esa ciudad. En 1430 está documentado en Brujas donde contrajo matrimonio, compró una casa en 1432 y murió en 1441. Durante los primeros meses tras su llegada a Brujas debió llevar a cabo una Crucifixión, hoy desaparecida, que se conoce a través de las copias conservadas en un libro de horas del Museo Civico d’Arte Antica de Turín y en la Galeria Franchetti alla Ca’ d’Oro en Venecia.
Entre 1432 y 1439 el artista firmó y fechó la mayoría de las pinturas que se han conservado. Su primera tabla firmada y conocida es su gran obra maestra, el Políptico del Cordero místico, de 1432. El Políptico, encargado por Joos Vijdt y su esposa, Lysbette Borluut, lleva una inscripción del pintor en homenaje a su hermano mayor, Hubert; tanto la inscripción como el propio hermano del artista (al que durante mucho tiempo se consideró coautor de la obra) han sido objeto de las más variadas hipótesis y estudios. Entre las obras más destacadas del artista tenemos La Virgen de Lucca del Städelsches Kunstinstitut de Frankfurt, La Virgen del canciller Rolin del Musée du Louvre, o La Virgen del canónigo Van der Paele del Groeningemuseum de Brujas. De su última época destacan La Virgen de la Fuente del Koninklijk Museum voor Schone Kunsten de Amberes, de 1436, y La Virgen y el Niño en una iglesia de la colección de la Gemäldegalerie de Berlín. No menos interesantes resultan sus retratos, como el de El matrimonio Arnolfini, fechado en 1434, donde el artista despliega lo que se ha llamado el realismo simbólico, o El hombre del turbante, ambos en la National Gallery de Londres. Panofsky, en su estudio sobre los primitivos flamencos, dijo de Van Eyck que «su vista era simultánemente un microscopio y un telescopio»