Peintre et lithographe, élève de Léon Cogniet et de Jules Laurens, il obtint en 1857 le grand prix de Rome (paysage historique) avec Jésus et la Samaritaine. Il avait entre-temps commencé à exposer au Salon dès 1853, avec des lithographies ; à son retour de Rome en 1863 il se spécialisa alors dans des sujets agrestes italiens, à côté de quelques vues normandes et du Morvan. Ses paysages italiens, et surtout de la région de Rome, animés de divers bœufs et chevaux, dont le style devait beaucoup aux artistes animaliers Constant Troyon et Rosa Bonheur, lui valurent un grand succès à la fois public et académique. Jules Didier obtint ainsi de nombreuses médailles au Salon, des achats de l’État, des commandes officielles, et la Légion d’honneur en 1903.
Comme un critique de son temps l’affirmait : sa peinture est empreinte d’un grand caractère, d’une couleur sévère, souvent un peu sombre ; elle est bien appropriée aux vastes horizons et aux lignes rigides de la campagne romaine, où l’artiste aime à encadrer ses paysans et ses animaux. Il exposa également de nombreuses aquarelles.