Na jego cześć Lindley nazwał nowy gatunek: Cattleya. W 1820, w wieku 21 lat, Lindley został członkiem Towarzystwa Linneuszowskiego.
W latach 1821–1826 opublikował pracę z kolorowymi własnoręcznymi ilustracjami Collectanea botanica or Figures and botanic Illustrations of rare and curious exotic Plants. Wiele ze zilustrowanych roślin pochodziło z rodziny Orchidaceae, którą Lindley fascynował się całe życie.
Lindley został mianowany asystentem sekretarza brytyjskiego Królewskiego Towarzystwa Ogrodniczego (Royal Horticultural Society) i opiekunem ogrodu w Chiswick w 1822. W 1829 objął zarządzanie katedrą botaniki na University College London, na której pozostał do 1860. Od 1831 wykładał także botanikę w University College London oraz uczestniczył w 1833 w wykładzie bożonarodzeniowym (Royal Institution Christmas Lecture).
Lindley opisał rośliny zebrane podczas ekspedycji Thomasa Mitchella z 1838 oraz napisał aneks do „Rejestru Botanicznego” (The Botanical Register) Sydenhama Edwardsa z 1839, opisując rośliny zebrane przez Jamesa Drummonda i Georgianę Molloy w kolonii Swan River (późniejszej Australii Zachodniej).
Lindley był członkiem Royal Society, Towarzystwa Linneuszowskiego oraz Londyńskiego Towarzystwa Geologicznego.