Jørgen Agerholm blev dyrlæge i 1989 og efter 2 år i blandet klinisk praksis, påbegyndte han et ph.d. studie om arvelige sygdomme hos kvæg og kalvedødelighed. Efter afsluttet ph.d. studie fulgte 10 år som patolog ved det nuværende Veterinærinstitut med fokus på abort hos kvæg og neuropatologi, herunder diagnostik af BSE. I 2000 blev han lektor i veterinær patologi ved KVL. I 2008 fik han den veterinærmedicinske doktorgrad baseret på sin forskning i arvelige kvægsygdomme. I 2009 blev han ansat som professor i veterinær reproduktion og obstetrik, hvor han har forskningsmæssigt fokus på reproduktionspatologi.