Mācījies Valmieras reālskolā. Pēc Neatkarības kara izglītojās vidusskolā Valmierā. Līdztekus skolas un sporta gaitām līdz 1944. gadam strādāja lauksaimniecības darbus Valmieras pagasta “Jaunzemos” (arī “Jaunzemji”; no 30. gadu pirmās puses – “Daliņi”).

Vidusskolas gados iedvesmojies no vingrošanas skolotāja un ievērojama latviešu sporta darbinieka Alfrēda Lukstiņa. No 20. gadu vidus mērķtiecīgi pievērsās soļošanas sportam. 1926. gadā iestājās Valmieras Sporta biedrībā (1935. gadā tā iekļauta 8. Valmieras aizsargu pulka sporta klubā).

Soļošanas sacīkstēs pirmo reizi startēja 05.1927. Valmierā, kur kā sporta sabiedrībai vēl nepazīstams sportists uzvarēja 2000 m distancē. 1927. gadā piedalījās un guva uzvaras dažādās soļošanas distancēs Rīgā, kā arī pirmoreiz savā sportista karjerā laboja Latvijas rekordus (3000 m un 5000 m distancēs). No tā laika līdz pat 40. gadu pirmajai pusei piedalījās dažādās Latvijas līmeņa soļošanas sacīkstēs. Saskaņā ar Latvijas Vieglatlētikas savienības statistiku J. Daliņš kopumā Latvijas rekordus dažādās soļošanas distancēs labojis 39 reizes. Dažkārt piedalījies Latvijas vieglatlētikas meistarsacīkstēs, par valsts meistaru jeb čempionu soļošanā kļūstot 1931. gadā (3000 m un 25 km distancēs) un 1932. gadā (25 km).

J. Daliņa pirmais starptautiskais starts bija 1929. gadā soļošanas sacīkstēs Quer durch Berlin (“Šķērsām cauri Berlīnei”) Vācijā 25 km distancē, kur viņš izcīnīja 2. vietu. Turpmāk, līdz 30. gadu beigām, J. Daliņš ar panākumiem startēja ārzemēs un Latvijā notikušajās starptautiskajās soļošanas sacīkstēs dažādās distancēs. Pateicoties J. Daliņa sniegumam starptautiskā līmenī, Latvijā norisinājās salīdzinoši liels skaits augsta līmeņa starptautisku soļošanas sacensību un soļošanas sports guva plašu popularitāti Latvijā.

J. Daliņš Latviju pārstāvēja divās vasaras olimpiskajās spēlēs – 1932. gadā Losandželosā (Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV)) un 1936. gadā Berlīnē. 1932. gadā Losandželosā startēja kā viens no diviem Latvijas pārstāvjiem olimpiskajās spēlēs un 50 km soļošanas distancē izcīnīja sudraba medaļu. 1936. gadā olimpiskajās spēlēs Berlīnē startēja 50 km soļošanas distancē, taču krampju dēļ no sacīkstēm bija spiests izstāties.

1934. gadā piedalījās pirmajā Eiropas vieglatlētikas čempionātā Turīnā (Itālijā), kur izcīnīja zelta godalgu 50 km soļošanas distancē un kļuva par pirmo Eiropas soļošanas čempionu. 30. gados guvis uzvaras un izcīnīja godalgotas vietas vairākās starptautiskās sacīkstēs dažādās distancēs. Četras reizes izcīnījis pirmo vietu Quer durch Berlin sacīkstēs 25 km soļošanas distancē (1930.–1932. un 1939. gadā). Pēc tam, kad 1932. gadā bija trīs gadus pēc kārtas uzvarējis Quer durch Berlin sacīkstēs, savā īpašumā ieguva sacensību galveno balvu, kas iepriekš bija ceļojoša godalga.

Citi nozīmīgi starptautiski panākumi soļošanas sacīkstēs ārzemēs: 1. vieta Varšavā (Polijā) 40 km distancē 1936. gadā; 1. vieta Minhenē (Vācijā) 25 km distancē 1939. gadā; 2. vieta Parīzē (Francijā) 25 km distancē 1930. gadā; 2. vieta 2 jūdžu un 2. vieta 7 jūdžu distancēs Anglijas atklātajā vieglatlētikas čempionātā 1933. gadā; 2. vieta 7 jūdžu un 3. vieta 2 jūdžu distancēs Anglijas atklātajā vieglatlētikas čempionātā 1931. gadā;  2. vieta “Quer durch Berlin” sacīkstēs 25 km distancē 1938. gadā; 3. vieta “Quer durch Berlin” sacīkstēs 25 km distancē 1937. gadā.

Vairākkārt uzvarēja Latvijā notikušajās soļošanas sacīkstēs dažādās distancēs. 30. gados J. Daliņš laboja vairākus  pasaules rekordus dažādās soļošanas distancēs. 1934.–1939. gados Latvijas soļotāju izlases sastāvā piedalījās visās sešās starpkaru posmā aizvadītajās t. s. valstsacīkstēs – pret Šveici (1934) un pret Zviedriju (1935–1939). Nopietni gatavojās 1940. gadā Helsinkos (Somijā) paredzētajām vasaras olimpiskajām spēlēm, taču Otrā pasaules kara dēļ tās nenotika.

Padomju okupācijas pirmajā gadā (1940–1941) turpināja saimniekot “Daliņos”. Kad pēc Padomju Sociālistisko Republiku Savienības (PSRS) īstenotās Latvijas okupācijas 07.1940. tika organizētas t. s. Tautas Saeimas vēlēšanas, J. Daliņa kandidatūra tika izvirzīta alternatīvam vēlēšanu sarakstam, ko okupācijas vara vēlēšanām nepielaida. Lai izvairītos no apcietināšanas, 1941. gadā J. Daliņš bija spiests slēpties no PSRS varas iestādēm.

Sākoties nacistiskajai okupācijai, uzņēmās sporta organizēšanas darbus Valmierā. 1941.–1944. gadā bija atjaunotās Valmieras Sporta biedrības priekšnieks. 40. gadu pirmajā pusē piedalījās dažādu vieglatlētikas disciplīnu sacensībās. Par Latvijas čempionu soļošanā kļuva arī nacistiskās okupācijas laika meistarsacīkstēs 1942. gadā (30 km distancē).

Otrā pasaules kara beigās, 1944. gadā, devās bēgļu gaitās uz Vāciju. Pēc kara iesaistījās latviešu bēgļu sporta dzīves organizēšanā Rietumvācijā. 1946.–1949. gadā vadīja Baltijas Universitātes studentu fiziskās audzināšanas un sporta apmācības Pinebergā (Rietumvācijā). 40. gadu otrajā pusē piedalījās soļošanas sacensībās Rietumvācijā.

1949. gadā izceļoja no Rietumvācijas uz Austrāliju. Ilgāku laiku dzīvoja Benallā, vēlāk – Melburnas priekšpilsētā Heidelbergā. Strādāja galdniecības un būvniecības darbus, bija būvuzņēmējs. Iesaistījās latviešu sabiedriskajā dzīvē un sporta organizēšanas darbā arī Austrālijā. 1959.–1964. gadā vadīja Melburnas Latviešu sporta klubu.

Pēc sudraba godalgas izcīnīšanas olimpiskajās spēlēs 1932. gadā apbalvots ar V šķiras Triju Zvaigžņu ordeni. Pirmais un vienīgais Latvijas sportists, kas apbalvots ar Tēvzemes balvu (1940).

Pēc nāves 1978. gadā Austrālijā nodibināts Jāņa Daliņa piemiņas fonds, kas turpmāk pasniedza balvas talantīgiem latviešu sportistiem un viņu treneriem. J. Daliņa vārdā nosaukts stadions Valmierā, nodēvētas ielas Rīgā un Valmierā. Godinot sportistu, norisinās Jāņa Daliņa piemiņas sacensības soļojuma un skriešanas distancēs.

30. gados Latvijā par populāru un skaņuplatēs tiražētu kļuva dziesma “Ak, kaut man Daliņa kājas būtu” (mūzikas un teksta autors Jānis Āre). Jau 1931. gadā izdota pirmā J. Daliņa gaitām veltīta grāmata – “Kā Jānis Daliņš kļuva pasaules slavens soļotājs” (autors Eduards Tūbelis). 1992. gadā Valmierā atklāts J. Daliņa piemineklis (autors – tēlnieks Ojārs Breģis).