Jacob Van Campen naît d’une famille aisée le 2 février 1596. C'est à Haarlem, sa ville natale, qu'il passe sa jeunesse. Il fait partie de la noblesse, et c’est surtout comme passe-temps qu’il commence à peindre. En 1614, il devient membre de la guilde de Saint-Luc. Il est l'élève du peintre Frans De Grebber.
Après un séjour en Italie de 1617 à 1624, il retourne aux Pays-Bas, où il combine les idées d’Andrea Palladio, Vincenzo Scamozzi et l’architecture classique de Vitruve, avec la construction en briques typiquement néerlandaise ; cela donne naissance au classissisme hollandais, un style architectural qui allait constituer une source d’inspiration bien au-delà des frontières du pays.
Van Campen est l’ami de Constantin Huygens ; ensemble, ils dessinent les plans de la nouvelle maison de ce dernier. Van Campen, même après sa mort, influencera fortement Johan Maurits van Nassau-Siegen, l’auteur des jardins de Clèves, et le Grand Électeur à Berlin (Frédéric Guillaume I de Brandebourg désirera coûte que coûte posséder un livre que Van Campen avait écrit). L’hôtel de ville et le palais municipal de Potsdam sont par ailleurs basés sur des idées de Van Campen.
Van Campen travaille aussi bien en tant qu’architecte que comme peintre et concepteur de programmes de décoration, par exemple pour les orgues de l’église d’Alkmaar. Son art exercera également une influence sur la sculpture. Il est assisté dans son travail par Pieter Post, Daniel Stalpaert, Matthias Withoos, Philips Vingboons, Artus Quellinus, Tielman Van Gameren et Rombout Verhulst.
Après une longue carrière, Jacob Van Campen meurt près d’Amersfoort, dans une maison de campagne du quartier de Randenbroek qu’il avait héritée de sa mère. Il y avait apporté lui-même des transformations, et c’est Caesar Van Everdingen qui en avait assuré la décoration. Bien que Van Campen n’ait jamais été marié, il avait eu un fils. C'est à cause de cela que, lors de ses funérailles, une querelle éclata, au point que l’on en vint aux mains et qu’un certain nombre des personnes impliquées durent comparaître en justice.