Amlie var utdannet jurist og begynte å arbeide i Utenriksdepartementet i 1947. Han var stasjonert ved Norges delegasjon til FN i New York City, sekretær ved legasjonen i Rio de Janeiro, Reykjavik og i Antwerpen. I 1967 ble han underdirektør i Utenriksdepartementets rettsavdeling.