Uno dei sei figli di James Heder, medico, e sua moglie Helen, Jon cresce in Colorado assieme a suo fratello gemello Dan, inoltre ha una sorella e un fratello più grandi, Rachel e Doug, e due più giovani Matt e Adam. Dopo gli studi alla "Brigham Young University" come membro della Chiesa di Gesù Cristo dei Santi degli Ultimi Giorni, parte per una missione religiosa in Giappone, dove impara perfettamente il giapponese.

Tornato negli Stati Uniti partecipa ad alcuni cortometraggi, ma la vera notorietà arriva nel 2004 grazie al cult movie prodotto da MTV, Napoleon Dynamite dove interpreta il riccioluto e occhialuto nerd appartenente ad un bizzarra famiglia.

Nel 2005 appare nella pellicola romantica Se solo fosse vero con la coppia Reese Witherspoon e Mark Ruffalo, in seguito presta la voce ad uno dei personaggi di Monster House. Dopo il film Scuola per canaglie, lavora in coppia con Will Ferrell nella commedia Blades of Glory, dove interpretano una divertente coppia di pattinatori di figura. Nel 2007 doppia il Pollo Joe in Surf's Up - I re delle onde.