Su hermano Dennis Vanendert también fue ciclista profesional y llegó a correr en el mismo equipo.

Su primo Roy Sentjens fue también corredor profesional, en el Team Milram.

Jelle Vanendert pasó a profesional en 2004 con el equipo belga Jartazi-Granville Team.

Vencedor de la Flecha Flamenca y quinto en el Campeonato del Mundo sub-23 en 2006, al año siguiente fichó por el equipo francés del Pro Tour la Française des Jeux junto con su compañero Tom Stubbe.

En 2009, de nuevo junto a Tom, fichó por el equipo belga Silence-Lotto.