Il achève ses études en 1987 à l’Académie de Théâtre de Maastricht et joue peu après son premier rôle avec la Theatergroep Hollandia dans Boeren sterven

de Franz Xaver Kroetz, dans une mise en

scène de Johan Simons et Paul Koek. Il travaille avec le Theater van het Oosten, Het Zuidelijk Toneel, Het Nationale Toneel et De Tijd et intègre en 1988 en tant qu’acteur le Toneelgroep Hollandia, l’actuel ZT Hollandia. Il joue des rôles importants dans entre autres La musica twee, Lulu , De Perzen, De val van de Goden, GEN (What dare I think), De Metsiers, Sentimenti et Inanna.
En 1997, le Prix des festivals de théâtre Theaterfestivalprijs

lui est décerné pour son monologue Twee

stemmen. Joue dans la version anglaise et allemande de Twee stemmen (Voices/Zwei Stimmen) à entre autres Adelaide, New York, Francfort, Berlin, Londres, St. Pétersbourg, Porto et Edimbourg.
L’acteur et la représentation sont couronnés maintes fois aux Pays-Bas et à l’étranger. En jouant Voices à Taormina, la compagnie est couronnée avec le prix prestigieux European Prize of New Theatrical Realities 2000. En juillet 2004, Jeroen Willems participe à la première mondiale de Deux Voix, version française de Twee stemmen, pendant le Festival d’Avignon.

En 2003, il conçoit avec Johan Simons, Gérard Mortier et Paul Koek le concept de production de théâtre musical Sentimenti de la Ruhrtriennale, dans lequelle il assure lui-même le premier rôle. Willems collabore à différents productions de films et de télévision tels que Bij nader inzien, Wij Alexander, Zaanse Nachten, Bij ons in de Jordaan et Nynke. En 2002, il est nommé pour le Gouden Kalf du meilleur acteur pour son rôle dans Nynke.

Après la reprise de La Musica twee, Jeroen Willems décide de travailler en indépendant. Il joue peu après avec le Theater Oostpool dans le monologue Brel: de zoete oorlog. Il reçoit le Louis d’Or pour ses rôles dans La musica twee et Brel. Pour la première fois dans l’histoire du plus important prix du théâtre néerlandais, un acteur se voit accordé ce prix pour deux rôles différents.