Alma mater pre architektúru 68-ročného francúzskeho tvorcu je parížska umelecká akadémia École de Paris La Seine, ale študoval aj odbor inžinierstva na technických školách. Od roku 1977 sa zaujímal o mestské plánovanie komunít a energetické hospodárenie.
Od roku 1986, keď bol Jean-Marie Duthilleul poverený riadením veľkých parížskych projektov sponzorovaných štátom, napr. pre SNCF (Francúzske štátne železnice), položil základy tvorby staničných komplexov v súčasnom modernom štýle. V roku 1997 zvíťazil v kórejskej súťaži o novú vysokorýchlostnú stanicu. V ďalších rokoch pracoval na architektonickom plánovaní metropolitnej zóny Paríža.