Juan Carlos Asensio Palacios absolvierte seine frühe musikalische Ausbildung bei der Escolanía de Santa Cruz del Valle de los Caídos, gefolgt von Studien am Real Conservatorio Superior de Música in Madrid. Er arbeitet bei dem Projekt Répertoire International des Sources Musicales mit und hat vor allem zu den Kodizes von Madrid und Las Huelgas publiziert. Außerdem veröffentlichte er eine Monographie zum Gregorianischen Choral bei der Alianza Editorial. Er ist Mitarbeiter am Atêlier de Paléographie Musicale in Solesmes und war Professor für Musikwissenschaft am Konservatorium in Salamanca.

Derzeit unterrichtet Asensio Musikwissenschaft sowohl an der Escola Superior de Música de Catalunya als auch am Real Conservatorio Superior de Música in Madrid. Seit 1996 leitet er die Schola Antiqua; seit 2001 ist er Mitglied im internationalen Vorstand der AISCGre. Er ist darüber hinaus wissenschaftlicher Mitarbeter bei CILengua, Mitglied der Arbeitsgruppe Bibliopegia, Herausgeber der Zeitschrift Estudios Gregorianos und Mitglied der Akademie der kirchlichen Wissenschaften „San Dámaso“.