Julen Arriolabengoa est originaire d'Eskoriatza, une localité située dans la communauté autonome du Pays basque. Il grandit toutefois dans la commune d'Erentxun en Alava. Il commence le cyclisme à l'Arabarrak Kirol Taldea d'Agurain en catégorie cadet (moins de 17 ans)[2].
Après un intermède à la SC Amorebieta, il intègre la réserve de l'équipe Caja Rural-Seguros RGA en 2020. Décrit comme un bon grimpeur[3], il se distingue lors de la saison 2021 en remportant deux courses au Pays basque. L'année suivante, il connait une préparation perturbée par une blessure. Il parvient toutefois à terminer deuxième du Tour de Cantabrie et troisième de la Subida a Urraki.
En 2023, il s'illustre sur le circuit basco-navarrais en obtenant plusieurs victoires et de nombreuses places d'honneur. Grâce à ses performances, il s'impose au classement final du Torneo Euskaldun[4]. Il triomphe également sur la dernière étape du Tour de Guadalentín, au mois de février. La même année, il finit troisième de la Subida a Gorla, ou encore cinquième du Tour de la Bidassoa.
Arriolabengoa passe finalement professionnel en 2024 dans l'équipe première de Caja Rural-Seguros RGA. Son premier contrat s'étend sur deux saisons[5]. Il reprend la compétition en janvier lors des épreuves du Challenge de Majorque.
