Jonathan Vervenne est originaire de Riemst, une commune située dans la province de Limbourg (Flandre). Durant son adolescence, il pratique à la fois le cyclisme et la natation[1],[2]. Il abandonne toutefois progressivement cette dernière discipline pour se consacrer au vélo.
Grâce à ses bons résultats, il fait partie des coureurs recrutés par la réserve de l'équipe Soudal Quick-Step en 2023. Au mois de mars, il se distingue en remportant le Tour des 100 Communes, après avoir piégé les sprinteurs dans les derniers kilomètres[4]. Le lendemain, il finit dixième et meilleur coureur de son équipe au Grand Prix de Lillers. Il s'impose également sur la Zuidkempense Pijl, un interclub belge[5].
Au printemps, il devient aisément champion de Belgique du contre-la-montre espoirs, en devançant son dauphin de près d'une minute[6]. Il termine par ailleurs quatrième du contre-la-montre inaugural du Tour d'Italie espoirs. Durant l'été, il décroche un nouveau titre de champion national dans le contre-la-montre par équipes, avec plusieurs de ses coéquipiers[7]. Il est aussi sélectionné en équipe nationale pour participer aux championnats du monde espoirs, qui ont lieu en Écosse. Engagé sur le contre-la-montre, il se classe onzième[8].
