月4日出生于中国上海，于1958年毕业于上海第一医学院医疗系。毕业之后，吴建屏师从张香桐在中国科学院上海生理研究所从事神经生理学研究工作。由于成绩优异，1960年被破格升为助理研究员。1964年7月，吴建屏被选送至英国牛津大学生理实验室继续学习。文化大革命后，于1980年10月调到中国科学院上海脑研究所工作。1981年12月晋升为副研究员，1986年6月晋升为研究员。1987年5月起至1999年11月，吴建屏担任中国科学院上海脑研究所所长一职。在担任所长一职时，1991年被选为中国科学院学部委员（院士）