Hij studeerde biochemie aan de Rijksuniversiteit Groningen en specialiseerde zich in de immunologie. Als hoogleraar Immunologie van AIDS was Miedema van 1996 tot 2004 verbonden aan het AMC/ Universiteit van Amsterdam. Hij was daarnaast directeur van de divisie Research van Sanquin. In 2004 werd hij hoogleraar Immunologie en hoofd van de afdeling immunologie van het UMC Utrecht.

Miedema publiceerde vele artikelen in medische vakbladen, waaronder in Nature, Science en The Lancet. Miedema is de auteur van het boek Wetenschap 3.0, van academisch naar postacademisch onderzoek dat in 2010 uitkwam bij Amsterdam University Press.