Julie Lefebvre est titulaire d'un baccalauréat en microbiologie de l'Université Laval (2003). Elle a ensuite effectué une maîtrise dans le programme de microbiologie et immunologie (Université Laval) avec passage direct au doctorat en 2005. Elle a complété son doctorat dans le programme de microbiologie et immunologie (Université Laval) en 2009.

Madame Lefebvre a effectué ses études doctorales sur la régulation du recrutement des neutrophiles dans la réponse inflammatoire dans l'équipe du D^r Pierre Borgeat au centre de recherche du CHU de Québec, suivi d'un stage postdoctoral à l'institut Trudeau aux États­-Unis sur le déclin du système immunitaire avec l'âge. En 2014, madame Lefebvre devient professionnelle de recherche dans l'équipe du D^r Nicolas Flamand au centre de recherche de l'IUCPQ pour ensuite occuper un poste de responsable d'études cliniques dans un organisme de recherche contractuel où elle a supervisé des études cliniques de phase 1.

C'est en mars 2019 que madame Lefebvre devient professionnelle scientifique en santé à l'INESSS, au sein de la Direction du médicament, secteur de l'usage optimal.