Hijo de Willem Blaeu, en 1620 se doctoró en derecho, aunque prefirió ponerse a trabajar con su padre.
Joan y su hermano Cornelius se hicieron cargo del taller tras el fallecimiento de su padre en 1638.
En 1643, publicaron el mapa-mural titulado Brasilia qua parte paret Belgis, basado en Georg Marggraf y con viñetas de Frans Post, con la más minuciosa descripción de las costas brasileñas hasta entonces disponible.
La obra, dependiendo del idioma, constaba de entre nueve y doce tomos.
El siguiente trabajo que tenía planeado realizar Joan Blaeu era una cosmología, pero en 1672 un incendio destruyó la imprenta por completo.