Etter examen artium i 1893 studerte han litt medisin og naturfag, før han i 1900 hjalp Fridtjof Nansen å studere ting man fant på Nansens Fram-ekspedisjon noen år tidligere. Fra 1902 var Schetelig amanuensis ved Fysisk institutt (UiO). Han fikk cand.scient. i 1905 og ble amanuensis ved mineralogisk institutt samme sted, etterhvert konservator og i 1917 utpekt som professor etter W.C. Brøgger (1851–1940) som heller ville forske.