Joensuu studerade medicin vid Tammerfors universitet och blev med. lic. 1985. 1991–1993 arbetade han i Paris vid Frankrikes nationella medicinska forskningsinstitut INSERM, Institut national de la santé et de la recherche médicale, och disputerade 1992 vid Tammerfors universitet. Sedan 2005 är han docent i klinisk onkologi vid Helsingfors universitet. Joensuu specialiserade sig på cancersjukdomar och strålbehandling 1993–1998 vid Helsingfors Universitets Centralsjukhus (HUCS) där han arbetade som specialistläkare 1993–2007.[1] Från 2007 är han överläkare vid Docrates Cancersjukhus och sjukhusbolagets styrelsemedlem.[2]
Joensuu har publicerat och medarbetat i talrika vetenskapliga artiklar om cancersjukdomar och cancerterapier samt en bok om prostatacancer.[3] Joensuu var den första onkologen i Norden som började tillämpa IMRT (intensitetsmodulerad strålbehandling).[4] Han har tagit i bruk flera nya strålbehandlingstekniker samt nya undersökningsmetoder och behandlingsmetoder vid bland annat prostatacancer.
Joensuu har verkat i styrelsen för Finlands Prostatacancerförening Propo rf och som sakkunnig vid internationella cancerforskningsorganisationer.
Hälsovårdstidningen Mediuutiset (Dagens Medicin i Finland) utnämnde Joensuu till årets hälsovårdsfrämjare 2010.[5]
