Geboren im Waldviertel/NÖ, Gymnasialzeit bei den Altenburger Sängerknaben; Studium Kirchenmusik und Musikerziehung an der Musikhochschule Wien (Chorleitung bei Hans Gillesberger und Erwin Ortner, Orgel bei Michael Radulescu, Aufführungspraxis bei Josef Mertin); Mitglied im Arnold Schoenberg Chor, 1979 – 1984 Kapellmeister bei den Wiener Sängerknaben (mehrere Welttourneen, Einstudierung des Knabenchores für diverse Chor- und Solopartien für Knaben an der Staatsoper und Volksoper Wien und für Kantatenkonzerte mit N. Harnoncourt). 1981-84 Kirchenmusiker am Dom zu Wiener Neustadt, Vikariatskantor und Lehrer am Diözesankonservatorium für Kirchenmusik der Erzdiözese Wien. Josef M. Doeller wurde 1984 zum Domkapellmeister in Graz berufen (Kinderchor, Jugendkantorei, Domchor, Domkantorei), er unterrichtet am Institut für Kirchenmusik der Kunstuniversität Graz (Habilitation zum Universitätsdozenten, Ernennung zum Universitätsprofessor) und ist Referent bei zahlreichen Chorseminaren (Österreich: Salzburg, Graz, Innsbruck, Lienz; Südtirol: Bozen, Brixen, Tramin u.a.); mehrfache Einladungen zu Gastseminaren und Masterclasses an der Staatlichen Musikakademie Minsk/Belarus (Bach: Magnificat, Kantaten) und am Tchaikovsky-Konservatorium Moskau (österreichische Chormusik; Chormusik der Romantik). Er gastiert als Dirigent im In- und Ausland (Minsk, Moskau, Manila, Rom, Zagreb, La Havanna u.a.); 2002 Auszeichnung mit dem „Josef-Krainer-Heimatpreis“. Weitere Auszeichnungen: Goldenes Ehrenzeichen für Verdienste um die Stadt Graz.
Von Papst Franziskus wurde ihm der Orden des heiligen Papstes Silvester (Ordo sancti Silvestri Papae, Silvester-Ritterorden) verliehen (von Bischof Dr. Wilhelm Krautwaschl im Weihnachtskonzert 2018 überreicht).
Mit der Domkantorei Graz erarbeitete er im Projekt BACH XXI alle Kirchenkantaten Bachs und führte diese im Zeitraum der letzten 20 Jahre zu den liturgisch vorgesehenen Zeiten auf. Mit dem Grazer Domchor und der Domkantorei brachte er bislang das gesamte geistliche Vokalwerk J.S. Bachs zur Aufführung. Im Folgeprojekt BACH XXI 2.0 (seit 2019) werden weitere Werke Bachs und seiner Familie den Kompositionen seiner Zeitgenossen, von seinen Wiederentdeckern und Bewunderern gegenübergestellt. Doeller initiiert(e) Kompositionsaufträge (M. Radulescu – „Leiden und Tod unseres Herrn und Heilands Jesus Christus“, V. Miskinis – Johannespassion für Chor a cappella, A.F. Kropfreiter, J.F. Doppelbauer, W. Sengstschmid, W. Sauseng u.a.) und leitete sowohl deren Uraufführung als auch von Werken weiterer Komponisten (H. Blendinger, F. Zebinger, V. Miskinis, K. Estermann, G. Präsent u.a.). 1. Preis und Zusatzpreis für die Interpretation zeitgenössischer Chormusik beim Festival des Cathédrales in Amiens mit der Domkantorei Graz; Rundfunk- und CD-Aufnahmen. 2020 Einladung mit der Domkantorei Graz zum Internationalen Bachfest in Leipzig als österreichischer Vertreter.