Après avoir terminé son apprentissage en tant que typographe à La Chaux-de-Fonds, Jean Denis Maillart a fréquenté l'École cantonale d'arts de Lausanne (ECAL) où il a étudié la graphique et le design industriel. En 1985, il obtient un diplôme en design industriel.
Dans les années 1980, Jean Denis Maillart commence à travailler dans diverses disciplines artistiques telles que la photographie, le graphisme et la sculpture. En 1986, il expose pour la première fois ses travaux au Musée des arts décoratifs de La Chaux-de-Fonds, où il remporte une mention honorable à l'occasion du concours national d'artistes jeunes.
Depuis lors, Jean Denis Maillart a participé à de nombreuses expositions en Suisse et à l'étranger. En 1988, il participe à la Biennale de Paris avec une sculpture intitulée "Rubans de métal", puis à la Documenta IX de Kassel en 1992. En 1994, son travail est exposé au Musée d'art moderne de San Francisco.
En 1995, Jean Denis Maillart crée la société "Atelier JDM" avec sa compagne, Sylvie Flueckiger. L'atelier est situé à La Chaux-de-Fonds et a été conçu pour permettre la production de sculptures de grande taille.
En 2005, Jean Denis Maillart est invité à participer à l'exposition "Métamorphoses" au Centre national d'art contemporain de Grenoble (CNAC). L'année suivante, il réalise une installation intitulée "Espace-temps" pour le Musée cantonal des beaux-arts de La Chaux-de-Fonds.
En 2014, Jean Denis Maillart est lauréat du prix Meret Oppenheim. En 2015, il réalise une grande installation à l'exposition "Suisse 1815-2015" au Grand Palais à Paris.
En 2017, le Musée d'art de La Chaux-de-Fonds lui consacre une exposition rétrospective qui met en valeur ses travaux réalisés depuis 40 ans. L'année suivante, Jean Denis Maillart est invité à participer à la Biennale de Venise pour représenter la Suisse dans le pavillon suisse.
En plus de sa carrière d'artiste, Jean Denis Maillart est membre actif du conseil artistique de l'ECAL et est professeur invité à l'École supérieure d'art de La Chaux-de-Fonds (ESAC).