Julius Axelrod iku anak saka pasangan Isadore Axelrod salah sijiné tukang nggawe kranjang, lan Molly Liechtling Axelrod. Nalika taun 1929 Julius Axelrod mlebu ing Universitas New York (NYU). Sawisé iku, nalika taun 1930 Julius Axelrod banjur pindah ing City College of New York (CCNY). Ing Universitas iki, Julius Axelrod sinau babagan sajarah, filsafat, sastra, lan biologi. Julius Axelrod lulus kanthi gelar S.Si. ing babagan biologi saka CCNY. Julius Axelrod banjur dadi asisten laboratorium ing Harriman Laboratory. Julius Axelrod kerja ing pérangan Bakteriologi, Fakultas Kedhokteran New York University. Julius Axelrod dadi kimiawan inf Laboratory of Industrial Hygiene, New York City Department of Health nalika taun 1935 nganti 1946. Nalika taun 1938 Julius Axelrod nikah karo wong wadon kang jenengé Sally Taub. Saka pernikahané iki, Julius Axelrod nduwé anak kang cacahé loro.