Simensen har Forsvarets russiskkurs 1956–58, og var deretter ved Balliol College i Oxford 1956–58. I 1966 tok han Cand. philol.-graden ved UiO med fagene historie, engelsk og russisk. I 1973 ble Simensen ansatt som førsteamanuensis ved Historisk institutt ved Universitetet i Trondheim (UNIT). I 1976 tok han doktorgraden med avhandlingen . Fra 1980 var han professor samme sted, og fra 1996 til 2007 samtidig professor II ved UiO. I 1989–90 var han prorektor ved Universitetet i Trondheim, og arbeidet da blant annet for å opprette tverrfaglige sentra for miljø- og utviklingsstudier og for teknologi og samfunn. Simensen har vært gjesteforsker ved University of Wisconsin, Madison 1981–82, 1988–89 og 1995–96, medlem i Norges Allmennvitenskapelige Forskningsråd NAVF 1981–1992, norsk redaktør for 1980–84, og har hatt en rekke andre verv og posisjoner. Han har særlig arbeidet for internasjonalisering gjennom å opprette utvekslingsavtaler med Frankrike (Maison des Sciences de l'homme), Tyskland (Ruhrgasprogrammet), Sør-Afrika (University of Durban/Westville) og Ghana.