Se desconoce dónde y con quién se formó. Su carrera como organista debió de empezar antes de 1697, pues en un documento de ese año ha quedado constancia de su labor como músico al servicio de alguna de las iglesias de Calatayud, posiblemente en la colegiata de Santa María. Además, fue en esta ciudad donde nacieron sus hijos José (1702), Francisco Javier (1705) y Joaquín (1709), quienes ocupan un lugar destacado en la historia de la música española del siglo XVIII, en especial, su hijo mayor.

En 1711, José Antonio Nebra tuvo la oportunidad de acceder a la organistía de la catedral de Cuenca, que se le concedió después de haber superado las pruebas habituales. Es más, el hecho de que dominara también otro instrumento —el arpa— fue una circunstancia que contó a su favor, dado que en su época era éste un instrumento imprescindible para la realización del bajo continuo. Además de la organistía, también desarrolló una importante labor pedagógica como responsable de la enseñanza del Órgano en el Colegio de San José, donde se preparaba a los infantes de coro. [...]