Nacido en la localidad valenciana de Aldaia, Javi Jiménez se formó como defensa en la cantera del Valencia CF, destacando por su fortaleza física y técnica en todas las categorías inferiores hasta llegar al Mestalla, con el que debutó a los 18 años en Segunda División B el 15 de febrero de 2015, en partido de Liga contra el Nàstic de Tarragona. Entre 2015 y 2017, el futbolista fue alternando convocatorias con el equipo filial y el juvenil, hasta que en el verano de 2016 es ascendido de forma definitiva al Mestalla, convirtiéndose en pieza fundamental para las alineaciones de Curro Torres. Esa temporada, completa un total de 29 partidos en la categoría de bronce a un magnífico nivel, en una campaña en la que el equipo logra clasificarse para el play-off de ascenso a Segunda División, cayendo eliminado en la final ante el Albacete.

Sus buenas actuaciones le sirven para ser convocado por Voro González con el primer equipo para disputar la eliminatoria de octavos de final de la Copa del Rey, jugando los dos partidos contra el Celta de Vigo. En junio de 2017, renueva su contrato con el club valencianista hasta 2020 y realiza la pretemporada con el primer equipo. Comienza la temporada con el filial como titular, pero en la sexta jornada de Liga, en partido contra el Ontinyent en Paterna, sufre una rotura del ligamento cruzado, una gravísima lesión que le hace perderse el resto de la temporada, ya que no reaparece hasta la jornada 37 frente al Sabadell.