Ramírez de Velasco nació en la provincia de Rioja, España; un tío suyo, Luis de Velasco, fue virrey de México; su primo, Luis de Velasco, fue una vez virrey del Perú y dos de Nueva España. Asistió a las guerras de Italia y Flandes y estuvo en muchas otras empresas militares de España. En 1584 fue designado gobernador del Tucumán con instrucciones para tomar la residencia de Hernando de Lerma por los abusos que se le atribuían. En julio de 1586 fue recibido en Santiago del Estero.
Juan Ramírez de Velasco fue recibido en julio de 1586 en Santiago del Estero y se cuidó de asegurar la existencia de la nueva ciudad de Salta con pobladores procedentes de Charcas; introdujo en ella ganado, formó estancias y para la mejor defensa de la población fundó la ciudad de Jujuy al norte y Madrid al sur. Antes de terminar el siglo xvi, Salta era uno de los más importantes centros de población y de trabajo del Tucumán y servía de escala en el acarreo de mercaderías entre Charcas y el Tucumán.
Ramírez de Velasco continuó la obra encomendada desde Lima a sus antecesores. La fundación de La Rioja el 20 de mayo de 1591 fue la segunda encarnación de la ciudad de Londres, en 1558, por Pérez de Zorita. Combinó con Blas Ponce que le secundaría en las provincias de los diaguitas como lugarteniente general; Ponce encomendaría el repartimiento que tenía en tiempos de Pérez de Zorita, la mitad del valle cercano, 600 indios y cuatro suertes de tierras; podría, además, repartir solares, cuadras, huertas, chacras, estancias y caballerías.
Fundación de la ciudad de La Rioja, Argentina, el 20 de mayo de 1591 por Juan Ramírez de Velasco.
Para la defensa de esta nueva ciudad estableció en un punto estratégico la Villa de Nueva Madrid, lugar de paso en la ruta de Córdoba a Charcas; la fundación fue encomendada a Jerónimo Rodríguez Macedo y tuvo lugar el 2 abril de 1592. Esa fundación hizo más firme la situación de Salta.
Comisionado por Ramírez de Velasco, Francisco de Argañaraz fundó la ciudad de Jujuy el 19 de abril de 1593; se mantuvo en ella y atacó desde allí al enemigo, apresando a Viltipoco, el cacique que había organizado una vasta ofensiva en alianza con chichas, omaguacas, diaguitas, lules y demás tribus de los valles jujerios, para destruir todos los poblados de los españoles: Salta, San Miguel del Tucumán, Nueva Madrid y La Rioja. En un gesto de audacia, sorprendió a Viltipoco mientras dormía entre 50 ó 60 indios en la quebrada de Purmamarca; con la falta de ese caudillo los indios quedaron en paz por un tiempo en los valles de Jujuy. De cuando en cuando, en el siglo XVI, atacaron las ciudades españolas, pero el tránsito de Charcas a Tucumán quedó asegurado en lo sucesivo con el robustecimiento de las fundaciones del noroeste, que garantizaron su conquista.
Poco después de la fundación de Jujuy, en mayo de 1593, Ramírez de Velasco hizo entrega del mando de la gobernación a Fernando de Zárate, su sucesor. Murió en la ciudad de Santa Fe en 1598.
Poco antes de completar el plan del virrey Francisco de Toledo y antes aún de la fundación de las ciudades de Salta, La Rioja y Jujuy, Juan de Garay, partiendo de Asunción, había fundado nuevamente la ciudad de Buenos Aires, con lo cual se perfiló un vasto organismo colonizador de esta parte del continente americano, con fundaciones estables sobre el río Paraná y sobre el de la Plata, con todo el noroeste y centro del país conquistado y en vías de colonización. Buenos Aires fue, no la madre de las provincias del interior, sino la hija de dos esfuerzos con-fluentes: el de Asunción del Paraguay y el del Perú y Charcas.