Jean-Louis Barrelet étudie au lycée de Neuchâtel, puis à l'École polytechnique fédérale de Zurich où il obtient, en 1925, son diplôme d'ingénieur agronome[1]. De 1927 à 1941, il est professeur à l'École d'agriculture de Cernier, qui avait été fondée par son grand-père Ernest Bille[1]. Membre du Parti radical-démocratique, il fait partie du Conseil communal (exécutif) de Cernier de 1936 à 1941[2]. Il est ensuite élu au Conseil d'État, le gouvernement cantonal, en 1941 et y est responsable des Départements militaires et de l'agriculture[1]. Quatre ans plus tard, il est également élu au Conseil des États, la chambre haute de l'Assemblée fédérale, qu'il préside en 1953-1954[1]. Il démissionne du Conseil d'État et du Conseil des États en 1969[1]. Il a également présidé la Commission fédérale de l'agriculture et été vice-président de l'Union suisse des paysans[1].