Fue el primer hijo del segundo matrimonio de su padre, Johann Joachim Neander (1614-1666).
Frecuentemente Neander componía sus canciones y celebraba el oficio religioso en una impresionante quebrada del riachuelo Düssel, cerca de Mettmann.
Por esta razón, el valle que originalmente se llamaba das Gestein pasó a denominarse en su honor Neandershöhle («cueva de Neander») y a partir del siglo XIX, Neandertal («valle de Neander»).
Debido a que en este mismo valle se hallaron los primeros fragmentos esqueléticos de la especie del género Homo extinta hace 28 000 años, el nombre de Joachim Neander también se encuentra asociado al término Homo neanderthalensis.
La lírica del himno eclesiástico más conocido de Neander, Lobe den Herren, den mächtigen König der Ehren, fue escrita en 1679 y publicada en 1680 en el marco de las Bundes-Lieder und Danck-Psalmen.