Botanikusnak készült, de minthogy jobban meg akarta érteni a fénynek a növényekre gyakorolt hatását, fizikát tanult Hollandiában, a Leideni Egyetemen. (Belgiumban a nacionalista flamand mozgalmat támogatta, ezért az I. világháború előtt és alatt száműzetésben volt.) 1921-ben lett az utrechti obszervatórium munkatársa.
Minnaert 1920 körül alkotta meg a mikrofotométert, majd hozzákezdett a Nap spektrumában levő sötét vonalak intenzitásának a méréséhez. Két tanítványa segítségével készítette el hatalmas atlaszát 1940-ben; A napspektrum fotometrikus atlasza ma is kézikönyv, ez a 3332 és 8771 angström közötti abszorpciós vonalak adatait tartalmazza. Több munkájában foglalkozott még a napspektrumokkal. Leghíresebb munkája a háromkötetes Die Natuurkunde van't Vrije Veld (Fény és szín a szabad levegőn; 1937-42), amely a meteorológiához kapcsolódó optikai jelenségeket tárgyalja.
Minnaert 1937-től 1963-as visszavonulásáig igazgatta Utrechtben a
Sonnenborgh Obszervatóriumot (a II. világháború időszakának nagy részét náci
koncentrációs táborban töltötte).