Após o seu doutoramento em Geografia na Universidade de Marburg (Alemanha), a carreira de Jan Marco Müller incluiu cargos em gestão de investigação no Centro Helmholtz de Investigação Ambiental (UFZ) em Leipzig (Alemanha), no antigo Instituto JRC para o Ambiente e Sustentabilidade (IES). em Ispra (Itália) e no Centro de Ecologia e Hidrologia do Reino Unido (UKCEH) em Wallingford (Reino Unido).
Depois de ter sido assistente do Diretor-Geral do Centro Comum de Investigação JRC da Comissão Europeia em Bruxelas (2009-2012), geriu o gabinete do primeiro Conselheiro Científico Principal do Presidente da Comissão Europeia (2012-2015) e depois ajudou criação do actual Mecanismo de Aconselhamento Científico da Comissão. 2017-2020 trabalhou para o Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados (IIASA) em Viena (Áustria) como Coordenador de Diplomacia Científica, Chefe do Escritório da Diretoria e Diretor de Operações Interino.
Entre 2020 e 2022, foi o primeiro Conselheiro de Ciência e Tecnologia do Serviço Europeu para a Ação Externa (SEAE), antes de ingressar na DG Investigação e Inovação como Coordenador da Diplomacia Científica e das Relações Multilaterais, onde atualmente supervisiona o desenvolvimento de um quadro europeu para a diplomacia científica. .