Em sua adolescência, trabalhou como artista comercial, pintando quadros para teatros locais. Em 1942, ganhou uma bolsa para estudar na Escola de Artes Plásticas de Caracas, onde conheceu Carlos Cruz-Díez e Alejandro Otero. Ao tomar contato com uma pintura cubista de Georges Braque, ficou interessado em formas geométricas de expressão.
Por volta de 1951, o venezuelano começou a expor obras que envolviam um elemento de vibração, através da repetição dos elementos formais. Para ele, o uso da repetição era uma maneira de se libertar dos conceitos formais da arte tradicional, que estava ligada à arte figurativa. Ele achava que a verdadeira arte abstrata só poderia se transfigurar com a performance do movimento. Nas repetições ópticas, desenvolveu trabalhos em alto relevo, que lhe renderam o status de pintor e escultor.
Em 1953, Soto começou a investigar possibilidades de aprimorar seu estilo de criar novos efeitos ópticos. Pela primeira vez, fez uso de motivos cinéticos em sua obra. O artista aplicou, em seguida, os princípios da sobreposição dos motivos de tramas curvas ou das elipses. A seguir, produziu uma série de estruturas cinéticas que seriam exibidas em 1956.
Soto é particularmente famoso pelos seus "penetráveis", esculturas em que as pessoas podem passear e interagir. Um exemplo é o Penetrável de Plástico, que integra o acervo do Museu de Arte Contemporânea da Universidade de São Paulo. A obra permite que o observador a atravesse por entre fios translúcidos e suspensos.[3]
Também produziu trabalhos monumentais para espaços públicos, como os murais do prédio da Unesco, em Paris. Outras obras de Soto adornam o teto do salão principal do Teatro Teresa Carreño, em Caracas, e o interior da estação de metrô em Caracas Chacaito. Esta última se estende para o exterior da estação e pode se ver a partir da superfície, na Praça Brion Chacaíto.
Em sua homenagem, o governo da Venezuela abriu o Museu Jesus Soto em Ciudad Bolivar, em 1973.
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