Della vita di Vermeer si conosce molto poco: le uniche fonti sono alcuni registri, pochi documenti ufficiali e commenti di altri artisti. La data di nascita non si conosce con precisione, si sa solamente che venne battezzato il 31 ottobre 1632, nella chiesa protestante di Delft. Il padre Reynier era un tessitore di seta della classe media, che si occupava anche di commercio di opere d'arte. La madre Digna era di Anversa: sposò Vermeer senior nel 1615. Nel 1641 la famiglia acquistò una locanda, la Mechelen, dal nome di una famosa torre del Belgio, che si trovava nei pressi della piazza del mercato. Reynier affiancò al mestiere di mercante d'arte quello di locandiere. Dopo la morte del padre, nel 1652, Joannes ereditò sia la locanda che gli affari commerciali del padre.
Nonostante fosse di famiglia protestante, sposò una giovane cattolica, Catherina Bolnes, nell'aprile del 1653. Fu un matrimonio sfortunato: oltre alle differenze religiose, la famiglia della donna era più ricca di quella di Vermeer. Sembra che egli stesso si fosse convertito prima del matrimonio, poiché i figli ebbero nomi di santi cattolici piuttosto che dei suoi genitori: inoltre, uno dei suoi dipinti, l'Allegoria della fede, rispecchia la fede nell'Eucaristia, ma non si sa se si riferisca a quella dell'artista o del committente. Qualche tempo dopo le nozze, la coppia si trasferì dalla madre di Catherina, Maria Thins, una vedova benestante, che viveva nel quartiere cattolico della città: qui Vermeer avrebbe vissuto con la famiglia per tutta la vita. Maria ebbe un ruolo fondamentale nella vita del pittore: non solo la prima nipote venne chiamata con il suo stesso nome, ma anche usò la propria rendita per sostenere il genero che cercava di imporsi nel mondo dell'arte. Johannes e la moglie ebbero in tutto quattordici figli, tre dei quali morirono prima del padre.
