Ingegnere e ottico del re di Francia Luigi XVIII,
fu l'esponente più celebre di una storica famiglia di ottici parigini. Apprendista presso l'orologiaio Francois Trochon fino al 1796. Nello stesso anno iniziò a farsi un nome nel mondo dell'ottica applicata allo spettacolo, producendo avanzate lanterne magiche per la "fantasmagoria", macchine capaci di proiettare immagini spettrali accompagnate da effetti sonori come il rumore del tuono.
Nei suoi rinomati laboratori, situati prima sul Quai de l'Horloge e successivamente presso il Palais-Royal, Chevallier produsse una vasta gamma di strumenti scientifici: barometri meccanici, aerometri di alta precisione, telescopi e raffinati occhiali. Tra le sue invenzioni tecniche più rilevanti si annoverano il microscopio pancratico (dotato di un sistema a ingrandimento variabile) e un alambicco speciale progettato per testare la qualità e la gradazione dei vini. A lui si deve inoltre lo sviluppo di una scala ottica standardizzata per la classificazione delle lenti.
A partire dal 1842, la gestione dell'attività passò al genero Alexandre Victor Ducray (1810–1879), che aveva sposato la figlia Marie Louise Mélanie. Ducray, che in seguito assunse legalmente il cognome Ducray-Chevallier per garantire la continuità del prestigioso marchio, trasferì la sede al n. 15 di Place du Pont-Neuf. Sotto la sua direzione, e successivamente quella dei suoi eredi, la "Maison de l'Ingénieur Chevallier" rimase un punto di riferimento mondiale per la strumentazione ottica e meteorologica fino alla fine del XIX secolo.