Юлий Юльевич Бенуа — представитель известной семьи петербургских деятелей культуры Бенуа: сын Юлия Леонтьевича Бенуа (1820—1898), племянник архитектора Н. Л. Бенуа (1813—1898); его брат — архитектор Франц Юльевич Бенуа (1873—1944), двоюродный брат — архитектор Леонтий Николаевич Бенуа (1856—1928).Окончил гимназию Карла Мая.
В 1870—1875 годах учился на архитектурном отделении Императорской Академии художеств у А. И. Резанова и Д. И. Гримма. Член Петербургского общества архитекторов (с 1881 года) и ряда предпринимательских обществ. Служил при Техническо-строительном комитете (1883—1896). Академик архитектуры (1885). Штатный архитектор Первого Российского страхового общества (1885—1913), штатный архитектор при школах императорского Женского патриотического общества (1887—1917).
В 1890-х годах работал в петербургской Городской управе.Выполнил проекты и построил в Санкт-Петербурге около 30 зданий различного назначения. Один из наиболее известных проектов — построенный в 1901—1904 годах Лиговский народный дом графини Паниной (в советское время — Дом культуры железнодорожников), в котором были предусмотрены все условия для проведения культурно-образовательной и просветительной работы среди рядовых жителей города (театральный зал, картинная галерея, спортивный зал, кабинеты для кружков, дешёвая столовая и даже небольшая собственная обсерватория). Другая известная постройка — комплекс зданий для Первого Российского страхового общества (совместно с А. Н. и Л. Н. Бенуа, 1911—1912); эти здания благодаря высокой комфортабельности квартир впоследствии стали местом жительства многих государственных деятелей эпохи советской власти.Основная статья: Дом Бенуа (Санкт-Петербург)В 1896 году награждён орденом Св. Анны 2-й степени; ему был пожалован чин действительного статского советника, дававший право на потомственное дворянство; а также личный герб, внесённый в Общий гербовник (ОГ, XIX, 140) и эмблематически родственный гербу старшей ветви Бенуа.После революции Ю. Ю. Бенуа работал в Министерстве продовольствия РСФСР, занимался сельским хозяйством. Являлся известным в Санкт-Петербурге специалистом по сельскохозяйственному производству и строительству. Был владельцем Лесной фермы (позже ставшей совхозом и посёлком «Лесное» ). Дорога к ферме носила название «проспект Бенуа» , в декабре 1952 года переименована в Тихорецкий проспект.Основная статья: Сад БенуаСкончался в Вологде (по другим сведениям — в Санкт-Петербурге) в 1929 году.