Usener studierte in Heidelberg, München, Göttingen und Bonn, wo er bei Friedrich Ritschl 1858 promovierte. 1861 Berufung an Gymnasium und Universität in Bern, 1863 Greifswald, 1866 Bonn. 34jährige gemeinsame Lehrtätigkeit mit dem auf sein Betreiben nach Bonn berufenen Bücheler.

Seine außerordentlich dichte Produktion liegt auf zwei Feldern: In München durch Spengel für das Studium der Rhetorik gewonnen, hat er neben zahlreichen Einzeluntersuchungen mit Radermacher den Dionysius von Halikarnas (2 Bde. 1899/1904) herausgegeben. In Bonn wandte er sich bald mythologischen Forschungen mit dem Ziel einer "Formenlehre des religiösen Denkens" zu. Hauptwerke: "Weihnachtsfest" (1889) und "Götternamen. Versuch einer Lehre von der religiösen Begriffsbildung" (1896), genial und problematisch. In der Metrik sucht er den Urvers: "Altgriechischer Versbau" (1886). Grundlegend die Fragmentsammlung "Epicurea" (1887).