曼哈顿的地狱厨房街区长大。他的母亲妮科尔·弗伦德是一名地产经纪和前百老汇舞者，他的父亲马克·夏勒梅是一名联合国儿童基金会的编辑。他的美国人母亲是第三代纽约人也是一名犹太人，并同时拥有俄罗斯犹太人和奥地利犹太人的血统，他的法国人父亲曾经生活在尼姆，并拥有新教徒的背景。提摩西的姊姊宝琳出生于1992年，是一名女演员并生活在巴黎。提摩西的舅父是电影制作人，他的姨母是一名电视制作人和编剧，他的外祖父阿罗德·弗伦德是一名编剧，他的外祖母伊尼德·弗伦德是一名前百老汇舞者。成长过程中，提摩西·夏勒梅在夏天会住在位