Julien Doré a été sélectionné lors du casting de Marseille de la saison 5 de Nouvelle Star, où il s'est présenté avec un ukulélé sur lequel il avait affiché le nom de son groupe « Dig up Elvis ». Sa participation n'avait à l'origine pour but que de faire de la publicité pour son groupe7. La deuxième chanson interprétée lors du casting par Julien devant le jury, Funny Fishy Pussy, est d'ailleurs une composition de son autre groupe « The Jean D'Ormesson Disco Suicide ».
Après les épreuves de sélection au théâtre du Trianon, Julien a fait partie des 14 candidats sélectionnés pour les émissions en direct. Il a débuté par une reprise jazzy du titre Like a Virgin de Madonna (en fait sa version propre est adaptée de celle jazzy de Richard Cheese -- selon la proposition de référence du jury). Il s'est ensuite spécialisé dans les reprises décalées ou interprétées de façon théâtrales et outrancières, jouant du grain de sa voix à la Alain Bashung qu'il pousse volontiers dans les aigus, en criant. Ces prestations lui ont valu d'être à la fois remarqué et critiqué, et lui ont permis de s'installer comme un des phénomènes de la saison 5 de Nouvelle Star. Comme Christophe Willem en 2006, Julien Doré a quasiment toujours été programmé en dernier dans l'ordre de passage ; un signe qu'il capte une grande partie de l'audience télévisée.
A partir de sa reprise de Moi... Lolita francophone d'Alizée, dans une version acoustique qu'il a déclarée inspirée d'un concept qu'en avait imaginé son groupe The Jean D'Ormesson Disco Suicide, il a livré sa capacité personnelle d'adaptation musicale. Ici la chanson est caractérisée par un tempo ralenti qu'il a fait adapter grâce au pianiste par l'orchestre de scène de Baltard, avec des paroles modifiées par des substitutions poétiques. 8, Julien Doré a commencé à attirer la curiosité de la presse écrite : il a notamment été l'objet de la rubrique emblématique « Portraits » qui occupe la dernière page du quotidien Libération9. Julien Doré a également été la cible de journaux de presse people français tels que Voici, qui lui ont prêté une romance avec la candidate Gaétane Abrial, éliminée ensuite en demi-finale de la Nouvelle Star 2007.
Il a pris l'habitude de retoucher les paroles des chansons qu'il interprète, tout au long de l'émission de télé-crochet, afin d'y glisser des allusions personnelles (ainsi, dans les Bêtises de Sabine Paturel, le vers « j'ai tout découpé tes rideaux » devient « j'ai tout relu Françoise Dolto », et dans Mourir sur scène de Dalida, « je veux mourir fusillée de lasers » devient « je veux mourir fusillé par Drucker »).
Il a terminé vainqueur de la Nouvelle Star 2007, face à Tigane, le 13 juin.
