Guillemin empezó sus estudios en la Universidad de Beaune y obtuvo su título en París.

Entre 1850 y 1860 enseñó matemática en un colegio privado, periodo durante el cual escribía artículos críticos para la prensa liberal sobre el Segundo Imperio francés.

Su trabajo más importante, "The Physical World", estaba compuesto por cinco grandes volúmenes .

Guillemin redactó la entrada sobre astronomía en la segunda edición del Diccionario de Historia Natural Dorbigny.

Guillemin también participó en política y se mantuvo fiel a sus convicciones liberales hasta el final de sus días.