Sammen med broren Andreas Jensen (1821–73) startet Jens Jensen Myrens Værksted, som ble en av de betydeligste verkstedbedrifter i Norge.
Grunnlaget for å utvikle sine evner som “Mecanicus” fikk Jensen av faren, som hadde gått i lære hos den skotskfødte maskinbyggeren John Wilson. 1822 ble familien ruinert etter en flomkatastrofe, og etter farens død 1835 måtte Jens ta seg av familien, som da bodde på Sagene i Aker, mens han selv gikk i lære hos Wilson. Der ble han i 1 1/2 år og deltok bl.a. i ombyggingen av Lysaker mølle. Senere kom han over til maskinbygger Gellertsen, en slektning på farssiden.
Da Jens Jensen var 19 år gammel, sendte Gellertsen ham til Flekkefjord for å bygge en mølle. Dette var Jensens første selvstendige arbeid, og at resultatet ble vellykket, gav ham stor selvtillit. For å bøte på sine manglende kunnskaper tok han privatundervisning i matematikk og mekanikk hos en polsk flyktning, ingeniørkaptein Waligorski (som senere ble statens kanaldirektør). Han betalte også undervisning for sin bror Andreas både hos Waligorski og på den nye kongelige tegneskolen som var opprettet i Christiania. 1842, etter å ha bygd ferdig Nydalens mølle, søkte Jensen om offentlig stipend for å studere to år i utlandet. Til tross for mange anbefalinger fikk han avslag.
1848 startet Jens og Andreas Jensen et lite mekanisk verksted med smie ved Øvre Foss i Akerselva. Til eiendommen hørte det et lite vannfall. For å utnytte det laget de en liten turbin. Bestillingene strømmet på, og de tjente gode penger. Allerede tre år senere kjøpte de deler av Myren gård med vannrettigheter for 5250 spesidaler. Bedriften fikk navnet J. & A. Jensen, Myrens mekaniske Værksted. Fire år senere kjøpte de resten av eiendommen. Da var svogeren Knud Dahl tatt opp i firmaet. Som eldstemann av de tre var det naturlig at Jens Jensen ledet virksomheten, mens broren Andreas stod for kontordriften og Knud Dahl var ansvarlig for verksteddriften.
Verkstedet fikk raskt oppdrag mange steder, og i årene som fulgte, var Jens Jensen stadig på farten rundt om i landet. 1854 fikk Myrens Værksted oppdraget med å bygge turbin og hovedaksling til Hjula Veveri for Halvor Schou. Oluf N. Roll, Norges første sivilingeniør og Schous svoger, stod for byggingen av veveriet. Oppsettingen av hovedakslingen viste seg å være vanskeligere enn forutsatt, og Roll, som ellers hadde et godt samarbeid med Jensen, anbefalte Schou å frata Myrens Værksted arbeidet og overlate det til et britisk firma, noe Schou ikke gikk med på. Han var sikker på at verkstedet ville klare det. Viktigst var det at et norsk verksted skulle tilegne seg erfaringer som kunne trenges i andre tilfeller.
Jens Jensen var flere ganger i utlandet for å se og lære. Han besøkte mange utstillinger og kjøpte de nyeste verktøymaskinene. 1854 bygde han et nytt støperi, og planene for en utvidelse av verkstedet var klare. Samme år vedtok Stortinget at sagbruksprivilegiene av 1688 skulle oppheves fra 1860. Jensen så klart at dette åpnet store muligheter for verkstedindustrien. Han satte seg grundig inn i utenlandske sagbruksmaskiners konstruksjon og virkemåte. Til å begynne med ble maskinene nærmest kopiert, men etter hvert brukte den norske bedriften egne konstruksjoner. Myrens Værksted utviklet seg til å bli et av de ledende på dette området i Europa. Foruten rammesager, sirkelsager og diverse tilleggsutstyr ble det produsert høvelmaskiner, som ble eksportert til en rekke europeiske land. Jens Jensen forstod også betydningen av et aktivt salg etter hvert som virksomheten vokste.
1864 ble den første tremassefabrikken i Norge opprettet, med tysk maskineri, men få år senere hadde Myrens Værksted konstruert sitt første slipeapparat med tilhørende turbin. Norge ble verdens største eksportør av tremasse, og tilnærmet alt maskineri var norskbygd. Det var i Norge at tremasseindustrien utviklet seg til storindustri, og Myrens Værksted var den største produsenten av utstyr til den nye industrien. En enkel konstruksjon med stor betydning var et “rystesold” til å skille ut kvist fra flismassen. I mange tilfeller planla Myrens Værksted komplette anlegg (også bygningene) for sine kunder.
1870 opprettet Myrens Værksted en filial i Fredrikstad (det senere Fredriksstad mek. Verksted). Samtidig begynte den nye, kraftkrevende treforedlingsindustrien å etterspørre turbiner, og dette ble snart et av Myrens viktigste produkter. For å være i teten når det gjaldt turbinbygging sendte Jensen sin eldste sønn Antonius til høyskolen i Zürich for å bli sivilingeniør med turbinkonstruksjon som hovedstudium.
Jens Jensen brukte hele sin arbeidskraft i bedriften og deltok ikke i politikken bortsett fra at han 1868–72 satt som medlem av formannskapet i Christiania. De tre bedriftseierne med familier hadde nær kontakt også utenom arbeidet; Jens og Andreas Jensen delte et stort hus, og Knud Dahl bodde i nabohuset. Overskuddet fra bedriften ble også delt i tre like deler: 1868 ble det 5000 spesidaler på hver. Da Jens Jensen døde 1890, hadde Myrens Værksted (inkl. virksomheten i Fredrikstad) ca. 1000 ansatte.