Recibió una educación en Derecho en la Universidad de Salamanca, lo que le preparó para una carrera en el servicio público.
Su padre, don Rodrigo de Vallecillo, sirvió en la corte del rey Felipe II, lo que le proporcionó a Juan acceso a los círculos más altos de la sociedad y aceleró su ascenso profesional.
En 1596, Juan Paz de Vallecillo fue nombrado juez en Guadalajara, cargo que desempeñó hasta 1608.
Durante este tiempo, adquirió una considerable experiencia en cuestiones de justicia y administración.
Su nombramiento se produjo en un período de graves dificultades económicas y sociales en la colonia.
Aunque sus esfuerzos empezaron a dar frutos, no pudo estabilizar completamente la situación en tan poco tiempo.
Su breve permanencia en el cargo no le permitió implementar todas las reformas que había planeado.
Falleció en 1654 en Madrid, dejando una reputación de servidor leal a la Corona y reformador.