Julián Villagán es Sevillano, aunque nació circustancialmente en Trebujena (Cádiz) en el año 1973. Estudió en un colegio de libre enseñanza desde la guardería al bachillerato donde el arte dramático era una asignatura obligatoria, y ya desde los 6 años mostró un especial interés por el teatro.
Al acabar el bachillerato ingresó en el desaparecido Instituto del Teatro de Sevilla -de donde salieron artistas como Paco León, Paco Tous o Paz Vega entre otros-,perteneciente al Centro Andaluz de Teatro (CAT). Tras una gira de dos años, aprovechando que hacían temporada en Madrid en el Teatro Lara, se traslada a la capital en 1997 para perseguir su propósito de vivir de la interpretación.
En el largometraje de Carabante "Carlos contra el mundo", película protagonizada por Villagrán, logró colarse en el Festival de San Sebastián. Tras eso llegarían numerosas cintas con algunas a destacar como Bienvenido a casa (David Trueba), Astronautas (Santi Amodeo), Siete vírgenes (Alberto Rodríguez) o Bajo las estrellas (Félix Viscarret), lo que le supuso su primera nominación a los premios Goya.
No será hasta Grupo 7 (Alberto Rodríguez) cuando consigue su segunda nominación y, esta vez sí, le otorgan el premio Goya a mejor actor de reparto en 2013.
Numerosos proyectos de series y películas con algunos títulos a destacar como Arde Madrid (Paco León, Anna R. Costa), La peste (Alberto Rodríguez), El Ministerio del tiempo (Javier Olivares), Los ángeles duermen (Gonzalo Bendala), María y los demás (Nely Reguera), Murieron por encima de sus posibilidades (Isaki Lacuesta), Abracadabra (Pablo Berger), The Promise (Terry George), La chica de nieve (David Ulloa, Laura Alvea), entre otras. El año pasado estrenó la exitosa serie Superestar (Nacho Vigalondo, Claudia Costafreda) producida por los Javis y Netflix, y tiene pendiente de estreno el largometraje La Buena Hija (Jùlia de Paz) y la serie Los 33, para Atresplayer.