De 2004 à 2008, Jens Mouris fait du cyclisme sur piste sa priorité. Il devient professionnel en 2004 au sein de l'équipe Axa. Champion des Pays-Bas de poursuite individuelle, il participe aux championnats du monde où l'équipe des Pays-Bas est quatrième de la poursuite par équipes. En poursuite individuelle, il est éliminé au tour de qualification. Il fait partie de l'équipe des Pays-Bas qui prend la cinquième place du tournoi de poursuite par équipes des Jeux olympiques d'Athènes. Sur route, Mouris gagne le Tour d'Overijssel.