W latach 1583–1584 van Veen przebywał w rodzinnej Lejdzie, a ok. 1587 objął stanowisko malarza nadwornego księcia Parmy i Piacenzy Aleksandra Farnese, namiestnika Niderlandów. W 1592 osiadł w Antwerpii, gdzie rok później wstąpił jako mistrz do gildii św. Łukasza; w 1602 został jej dziekanem. W Antwerpii prowadził duży warsztat, gdzie wykształcił wielu malarzy. Był jednym z nauczycieli Rubensa (w latach 1596–1600) i prawdopodobnie miał największy wpływ na jego wczesny rozwój. Wśród uczniów van Veena byli także Frans Pourbus (młodszy), Jan Rol, Jacques Bousius i Adriaen Put.
W pierwszych latach XVII wieku van Veen zaangażował się w pisanie i ilustrowanie książek emblematycznych. W 1604 roku został zatrudniony przez arcyksięcia austriackiego Albrechta i jego żonę arcyksiężną Izabelę jako inżynier w cytadeli antwerpskiej, a w 1612 jako inspektor mennicy w Brukseli. W 1615 przeniósł się do Brukseli. Tworzył coraz mniej dzieł malarskich, dożywotnio korzystał z zapomogi przyznanej mu przez arcyksiążęcą parę.