En cooperación con Alfred Barye, hizo la obra de arte llamada Caballo árabe.

[1]​ Participó en el Salon des Artistes Français en 1870, con dos esculturas en yeso de gladiadores romanos, cuyas versiones en bronce fueron adquiridas por el Estado francés para el Castillo de Saint-Germain-en-Laye.

Guillemin colaboró con importantes editoriales de arte, como Barbedienne y Christofle.

En 2008, su escultura de bronce de 1884, Femme Kabyle d'Algérie et Janissaire du Sultan Mahmoud II (Mujer cabila de Argelia y jenízaro del sultán Mahmud II), fue vendida por 1 202 500 dólares más los honorarios en una subasta en Nueva York a un coleccionista privado a través de la casa de subastas Sotheby's.

Sus bustos forman parte del movimiento orientalista y, por tanto, de un contexto particular: Guillemin viajó al norte de África y la cuenca mediterránea para identificar las características antropológicas de las diferentes culturas locales.