Юлай Шамилоғлы Таяу Шығыс тілдері және мәдениеттері бойынша бакалавриатты 1979 жылы Колумбия колледжінен аяқтады, ал Таяу Шығыс және Орталық Азияның тарихы бойынша докторлық дәрежесін 1986 жылы Колумбия университетінен алды.

Юлай Шамилоғлы Индиана Университетінде (1983-1989) және Висконсин-Мэдисон университетінде (1989-2017) сабақ берді, онда Түркі және орталық еуразиялық зерттеулер профессоры болды. Висконсин-Мэдисон университетінде Орта Азиялық зерттеулер бағдарламасы мен Таяу шығыстану бағдарламасының төрағасы болып қызмет атқарды, ол сондай-ақ Орталық Еуразиялық зерттеулер институтының (2011-2017) жетекшісі болды. Сондай-ақ, ол Американдық түркі тілдері мұғалімдерінің қауымдастығының президенті (2003-2017) болды.

2017 жылдан бастап Юлай Шамилоғлы Астанадағы Назарбаев Университетінің Қазақ тілі мен түркітану кафедра меңгерушісі және профессоры.

Оның негізгі ғылыми қызығушылықтары: ортағасырлық кезеңде түркі тілдерінің тарихы мен Таяу Шығыс және Орталық Еуразияның мәдениеті, Таяу Шығыс пен Орталық Еуразияның әлеуметтік-экономикалық тарихы, түркі-ислам өркениетінің тарихы және Осман және Ресей империяларының мұсылман түркі халықтарының арасында заманауи интеллектуалды қозғалыстар.

1980-жылдардың соңынан бастап профессор Шамилоғлы Орта ғасырдың Орталық Еуразия тарихындағы Қара өлімнің (14-ғасыр) рөліне, әсіресе Алтын Орданың және Моңғол империясының басқа мемлекеттерінің тарихындағы рөліне қызығушылық танытып келеді, соның ішінде обаның әдеби тілдер тарихына, діндарлыққа және жазбаша ескерткіштерге тигізген әсерін қарастырады. Жақында ол Орталық еуразия тарихындағы Юстиниан (6-8 ғғ.) уақытындағы обаларды зерттей бастады.