Юлий Исерлис родился в 1888 году в Кишинёве. Начал обучаться музыке в 4 года. Когда ему было 7 лет его преподаватель Колезе направил его в Киевскую консерваторию к профессору В. В. Пухальскому, а тот в свою очередь в 1900 году — в Московскую консерваторию к тогдашнему директору В. И. Сафонову. В возрасте 13 лет Юлий Исерлис выступил в симфоническом концерте памяти Антона Рубинштейна, исполнив «Польскую фантазию» Шопена (оркестром дирижировал В. И. Сафонов). После окончания консерватории с золотой медалью в 1905 году совершенствовался в Париже у Р. Пюньо.
В 1905—1907 годах Юлий Исерлис в сопровождении оркестра под управлением В. И. Сафонова выступал в Берлине, Париже, Швейцарии, а в 1907—1908 годах по приглашению Модеста Альтшулера — в Нью-Йорке, где прошла серия его концертов в сопровождении возглавляемого Сафоновым оркестра Российского симфонического общества.
С 1911 года преподавал в Одесском музыкальном училище, с 1913 по 1918 год — был профессором в Музыкально-драматическом училище Московского филармонического общества. С 1922 года жил в Вене, c 1938 — в Лондоне, занимался педагогической деятельностью, гастролировал в разных странах.
Концертные программы Исерлиса состояли в основном из произведений русских композиторов, особенно прославился как блестящий исполнитель композиций А. Н. Скрябина (с которым он познакомился в Париже в 1907 году), С. В. Рахманинова, Н. К. Метнера и ранних произведений С. С. Прокофьева, а также оригинальной интерпретацией романтической музыки (Шумана, Листа) и французских импрессионистов. Автор фортепианных пьес в романтическом духе.
Сын Юлия Исерлиса — пианист Георг (Джордж) Иссерлис (p. 1917); внук — крупнейший британский виолончелист Стивен Иссерлис; внучки — известная британская скрипачка Рэйчел Иссерлис (Rachel Isserlis) и альтистка Аннет Иссерлис (Annette, иногда Anette, Isserlis; основательница британского Оркестра эпохи Просвещения — The Orchestra of the Age of Enlightenment, солистка барочной капеллы Sir John Eliot Gardiner’s English Baroque Soloists).