En 1908 fue designado Curador de la Sección del Pájaro en el Museo de Múnich dónde se hizo un especialista en los pájaros Neotropicales, estudiando colección de Spix de pájaros brasileños.

Fue curador en la sección de Zoología del Museo de Campo en Chicago en 1922.

Sus libros incluyeron 13 de los 15 volúmenes del Catálogo de Pájaros del Américas (1918-1949) y Los Pájaros de Chile (con Henry Boardman Conover).

La especie Anthus hellmayri le fue dedicada por Ernst Hartert (1859-1933) en 1909 Realizó cinco identificaciones y nombramientos de nuevas especies, de la familia botánica de las orquídeas.

La abreviatura Hellmayr se emplea para indicar a Carl Eduard Hellmayr como autoridad en la descripción y taxonomía en zoología.