W 1553 r. nastąpiła zmiana jego pozycji w księstwie. W bitwie pod Sievershausen, jaką jego ojciec wraz z Maurycym Wettinem stoczył z wojskami margrabiego Kulmbach, Albrechta Alcybiadesa Hohenzollerna, zginęli obaj starsi bracia Juliusza, przez co ten ostatni został następcą tronu w Wolfenbüttel. Jego ojciec jednak nie był z tego zadowolony, przede wszystkim z uwagi na wyznanie syna, i Juliusz obawiając się o swoje życie wyjechał w 1558 r. do swego szwagra, margrabiego brandenburskiego Jana z Kostrzyna. Tam Juliusz odebrał nauki rządzenia księstwem. Powrócił do Wolfenbüttel i pogodził się z ojcem dopiero po swoim ożenku w 1560 r. z Jadwigą, bratanicą Jana z Kostrzynia. Henryk Młodszy powierzył mu wówczas w zarząd część księstwa.
Juliusz objął tron książęcy w Wolfenbüttel po śmierci ojca w 1568 r. Niezwłocznie po wstąpieniu na tron przeprowadził też reformy religijne, wprowadzając na terenie księstwa luteranizm i organizując związaną z tym nową strukturę kościelną. W celu uzyskania wykwalifikowanych kadr do obsadzenia stanowisk urzędniczych oraz funkcji kościelnych utworzył w 1576 r. uniwersytet w Helmstedt. W tym samym okresie przeprowadził reformę administracji księstwa, odróżniając sprawy książęce od państwowych. Głównym celem jego polityki było umocnienie księstwa, szczególnie w dziedzinie gospodarki.