איסמאל בוליו נולד בלודון שבצרפת, והיה בנם של איסמאל בוליו (Ismaël Boulliau) וסוזנה מוטה (Susanna Motet). בוליו היה בכור הבנים שלא נפטר בצעירותו (ילדיהם הקודמים של הזוג נפטרו בצעירותם ולא הגיעו לבגרות). המשפחה הייתה קלוויניסטית אולם בהיותו בן 21 המיר בוליו את דתו לנצרות קתולית, ובהגיעו לגיל 26 הוסמך ככומר נוצרי קתולי.
בשנת 1632 עבור בוליו לפריז והחל לעבוד כספרן בספרייה המלכותית (Bibliothèque du Roi). במסגרת עבודתו בספרייה נסע לאיטליה, הולנד וגרמניה פעמים רבות במטרה לרכוש ספרים עבור הספרייה. בשנת 1657 מונה לתפקיד מזכירשגריר צרפת בהולנד, ולאחר מכן שב להיות ספרן. בזקנתו התגורר במנזר סן ויקטור שבפריז, בו נפטר.
