Faits :
A.
A._, marié et père de cinq enfants nés en 2003, 2005, 2006, 2010 et 2012, a travaillé pour le compte de la société B._ Sàrl en qualité de "HR Business Partner" du 1 er juin 2010 au 31 décembre 2013, puis pour le compte de la société C._ AG en qualité de "Business Manager" du 27 janvier au 25 juillet 2014. En juillet 2014, il s'est annoncé auprès de l'Office régional de placement genevois et a sollicité l'octroi d'une indemnité de chômage à compter du 26 juillet 2014. Dans sa demande, il indiquait être domicilié à D._ (GE).
Par décision du 10 septembre 2014, la Caisse cantonale genevoise de chômage (ci-après: la caisse) a nié le droit de A._ à l'indemnité prétendue, au motif qu'il était l'employé de son épouse. Le prénommé a formé opposition à l'encontre de cette décision. L'instruction qui s'en est suivie a fait apparaître des doutes quant à sa domiciliation en Suisse. En conséquence, la caisse a ouvert une enquête afin de déterminer le domicile effectif de la famille. Il ressort du rapport d'enquête du 3 novembre 2014:
- que depuis le 27 mai 2011, les époux sont propriétaires d'un terrain à E._ en France, sur lequel ils ont fait bâtir une villa;
- que le 30 juin 2011, A._ a annoncé son départ pour la France aux autorités genevoises;
- que le 1 er novembre 2013, il s'est enregistré avec son épouse et ses enfants comme résidents suisses, en donnant pour adresse celle de sa mère à D._.
Par décision sur opposition du 31 mars 2015, la caisse a signifié à A._ que la motivation de sa première décision ne pouvait pas être maintenue, mais que celui-ci n'avait tout de même pas droit à l'indemnité de chômage, en raison de l'absence de domicile en Suisse.
B.
Saisie d'un recours contre la décision sur opposition, la Chambre des assurances sociales de la Cour de justice de la République et canton de Genève l'a rejeté par jugement du 7 mars 2016.
C.
A._ interjette un recours en matière de droit public en concluant, sous suite de frais et dépens, à l'annulation du jugement cantonal et à la reconnaissance de son droit aux indemnités de chômage pour la période du 28 juillet au 31 octobre 2014.
La caisse intimée conclut au rejet du recours. La juridiction cantonale, de même que le Secrétariat d'État à l'économie (SECO), ont renoncé à se déterminer.

Considérant en droit :
1.
Le recours en matière de droit public peut être formé pour violation du droit, tel qu'il est délimité par les art. 95 et 96 LTF. Le Tribunal fédéral applique le droit d'office (<ref-law>), n'étant limité ni par les arguments de la partie recourante, ni par la motivation de l'autorité précédente. Le Tribunal fédéral n'examine en principe que les griefs invoqués, compte tenu de l'exigence de motivation prévue à l'<ref-law>, et ne peut aller au-delà des conclusions des parties (<ref-law>). Il fonde son raisonnement sur les faits retenus par l'autorité précédente (<ref-law>) sauf s'ils ont été établis de façon manifestement inexacte ou en violation du droit au sens de l'<ref-law> (<ref-law>). La partie recourante qui entend s'écarter des faits constatés doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions de l'<ref-law> sont réalisées, sinon un état de fait divergent ne peut être pris en considération (<ref-law>).
2.
Le droit à l'indemnité de chômage suppose, selon l'art. 8 al. 1 let. c LACI (RS 837.0), la résidence effective en Suisse, ainsi que l'intention de conserver cette résidence pendant un certain temps et d'en faire, durant cette période, le centre de ses relations personnelles (<ref-ruling> consid. 2a p. 466 s.; <ref-ruling> consid. 1 p. 448 s.). Cette condition implique la présence physique de l'assuré en Suisse (dans le sens d'un séjour habituel), ainsi que l'intention de s'y établir et d'y créer son centre de vie (cf. B ORIS R UBIN, Commentaire de la loi sur l'assurance-chômage, 2014, n° 8 ad art. 8 al. 1 let. c LACI). Selon la jurisprudence, le fait d'avoir une adresse officielle en Suisse et d'y payer ses impôts n'est pas déterminant si d'autres indices permettent de conclure à l'existence d'une résidence habituelle à l'étranger (cf. arrêt du Tribunal fédéral C 149/01 du 13 mars 2002 consid. 3).
3.
3.1. Les premiers juges ont retenu qu'il apparaissait peu probable que le recourant et sa famille aient résidé à D._, dans l'appartement de la mère de celui-là, en dormant dans une mezzanine de 33 m 2, alors même que la famille disposait d'une villa en France voisine, atteignable en quelques minutes en voiture. En outre, ils ont considéré que les pièces au dossier, en particulier les factures d'eau, d'électricité, ainsi que les relevés téléphoniques de la villa en France n'attestaient pas de fluctuations notables depuis le 1 er novembre 2013 (date à laquelle la famille a annoncé son retour en Suisse). Ces éléments tendaient à confirmer que la maison était restée habitée durant la période en cause. En conséquence, la juridiction cantonale a estimé qu'il n'était pas établi, au degré de vraisemblance prépondérante, que le recourant ait résidé en Suisse entre juillet et fin octobre 2014, et a donc retenu que son domicile effectif était resté en France voisine. Dès lors, il ne pouvait pas prétendre des indemnités de chômage au regard du droit suisse.
3.2. De son côté, le recourant soutient que la constatation de la cour cantonale, selon laquelle lui et sa famille résidaient en France voisine durant sa période de chômage, ne permettait pas d'exclure l'existence d'un domicile effectif en Suisse. Il reproche à la juridiction précédente de ne pas avoir pris en compte les critères permettant de déterminer le centre de ses relations personnelles, en particulier sa participation à la vie associative et sportive de D._ et la scolarisation de ses enfants dans cette localité.
4.
4.1. Les motifs exposés par la juridiction cantonale sont convaincants. Il n'est pas contesté que le recourant et sa famille entretiennent des liens privilégiés avec la Suisse, plus particulièrement à D._ où réside la mère du recourant, où sont scolarisés ses enfants et où certains membres de la famille pratiquent des activités de loisirs. Il n'en demeure pas moins que les premiers juges étaient fondés à conclure à l'absence d'un domicile en Suisse pendant la période en cause. En effet, à lui seul, l'existence d'un centre de relations personnelles à D._ n'est pas déterminant. Il faut bien plutôt accorder un poids décisif au fait que la famille résidait dans une villa sise en France. Les circonstances invoquées par l'intéressé ne suffisent pas à remettre en cause l'argumentation de la juridiction cantonale. Par ses affirmations, le recourant ne conteste d'ailleurs pas concrètement les motifs de l'arrêt entrepris, ni n'indique précisément en quoi l'autorité précédente aurait établi les faits déterminants de façon manifestement inexacte au sens de l'<ref-law>.
4.2. La juridiction cantonale a également examiné la question du droit aux prestations de l'assurance-chômage suisse sous l'angle de l'Accord du 21 juin 1999 entre la Confédération suisse, d'une part, et la Communauté européenne et ses Etats membres, d'autre part, sur la libre circulation des personnes (Accord sur la libre circulation des personnes, ALCP; RS 0.142.112.681) et des règles de coordination auquel renvoie cet accord (Règlement (CE) n° 883/2004 du Parlement européen et du Conseil du 29 avril 2004 portant sur la coordination des systèmes de sécurité sociale; RS 0.831.109.268.1). Elle est parvenue à la conclusion que le recourant ne pouvait pas non plus percevoir des indemnités de l'assurance-chômage suisse à ce titre. Sur ce point, les considérations de la cour cantonale n'apparaissent pas critiquables. Au demeurant, le recourant ne les discute pas dans son recours devant le Tribunal fédéral.
5.
Vu ce qui précède, l'intimée était en droit de refuser le versement de prestations de l'assurance-chômage pour la période litigieuse. Le jugement entrepris n'est dès lors pas critiquable et le recours se révèle mal fondé.
6.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Chambre des assurances sociales de la Cour de justice de la République et canton de Genève et au Secrétariat d'Etat à l'économie (SECO).
Lucerne, le 19 janvier 2017
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Maillard
La Greffière : Castella