Philip van Damme studeerde neurologie aan de medische faculteit van de KU Leuven. Tijdens zijn opleiding deed hij zijn promotieonderzoek naar ziektemechanismen van ALS, en na zijn afstuderen in 2006 bleef hij aan deze ziekte werken. In 2008 was hij een Research Fellow aan het MGH, Boston en een gastonderzoeker aan het Day Laboratory for Neuromuscular Research, Harvard Medical School in Boston. Sinds 2009 werkt hij als neuromusculair specialist op de afdeling neurologie van UZ Leuven en als professor aan de afdeling Neurowetenschappen van de KU Leuven. Hij leidt de diagnose, behandeling en multidisciplinaire zorg voor patiënten met ALS. Hij is actief betrokken bij klinisch onderzoek, waaronder genetische, biomarker- en neuroimaging-onderzoeken en geneesmiddelenonderzoek voor ALS. Momenteel is hij voorzitter van het EAN-richtlijnpanel over ALS.
Hij is ook hoofdonderzoeker in het laboratorium voor Neurobiologie (onderdeel van de afdeling Neurowetenschappen van de KU Leuven en het VIB Centrum voor Hersenen & Ziektenonderzoek). Zijn huidige onderzoek richt zich op genetische factoren van ALS en op ziektemodellen gemaakt van pluripotente stamcellen van ALS-patiënten. Philip Van Damme publiceerde meer dan 200 wetenschappelijke artikelen over ALS en gerelateerde neuromusculaire aandoeningen.