Diplômé de l'ENSEEIHT, d'ESCP Business School et de l'enssib, il est titulaire d'un master en génie électrique et automatique, d'un mastère spécialisé en management de l'édition et d'un diplôme de conservateur de bibliothèque (DCB). Après la réussite du concours de conservateur et ses 18 mois à l'enssib, Julien Donadille est nommé à la bibliothèque de Saint-Denis (réseau de lecture publique de Plaine Commune) en 2006.

Entre 2010 et 2014, il est attaché au service culturel de l'ambassade de France en Italie (palais Farnese) chargé de la politique du livre et du débat d'idées. Il organise notamment, dans toute l'Italie, quatre éditions du "Festival de la fiction française".

En 2014, de retour en France, il est directeur des médiathèques de Saint-Ouen (réseau de lecture publique de Plaine Commune), jusqu'en 2018. Il exerce ensuite les fonctions de responsable des collections patrimoniales de la bibliothèque de Saint-Denis, avant de devenir, en 2022, responsable du pôle Conservation et Patrimoine de la Bibliothèque universitaire des langues et civilisations (BULAC).

En 2023, il est nommé directeur adjoint de la Bibliothèque littéraire Jacques Doucet, alors sous l'administration provisoire de Fabien Oppermann.