Я.Торенфле родился в семье учителя рисования и художника по стеклу Абрахама Торенфле. Учился живописи сперва у своего отца, затем — у его тестя Герарда Доу. Первая известная картина Я.Торенфлета (его автопортрет) датирована 1655-м годом. В 1659 году Якоб заканчивает своё образование. С 1663 года художник отправляется в путешествие — через Фландрию в Вену, а затем — в Рим, где он в 1669 году пишет портрет путешественника по странам Востока Карела Квины. После короткого возвращения на родину, в 1670 году Торенфле вновь уезжает в Рим. В 1670—1673 годах художник живёт и работает в Венеции, здесь он в первый раз женится. Относящийся к этому периоду м доше5дший до нас его рисунок подписан «J Torenvliet Venetie f.». В 1673/1674 году Я.Торенфле вместе с женой и ребёнком переселяется в Вену, и живёт здесь вплоть до лета 1679 года, занимаясь гравюрой по меди и живописью на аллегорическую и историческую тематику. Особо интересны относящиеся к этому творческому периоду его изображения из еврейской жизни.
После смерти обоих своих малолетних сыновей (в 1678 и 1679 годах) и с началом эпидемии чумы в середине 1679 художник возвращается в Лейден, где знакомится с Сюзанной Ферхюльст, ставшей его второй женой. Весной 1680 они переезжают в Амстердам. Здесь у Якоба родились дочь Лидия (в 1680) и сын Абрахам (1682), также ставший художником. В 1686 году Я.Торенфле возвращается в Лейден и вступает в местную корпорацию художников — гильдию св. Луки, где неоднократно занимает должность декана. В 1694 он, вместе с художниками Виллемом ван Мирис и Карелом де Моором, открывает лейденскую Академию рисунка. В 1704 году художник отказывается от поста директора Академии, в 1712 он покидает гильдию св. Луки. В 1717 году Якоб преподаёт в Лейденском университете.