Completó brillantes estudios en la École des Chartes con una tesis titulada Essai sur les revenus publics en Normandie au XIIe siècle (1849).Dio una historia detallada de la biblioteca y su gestión en el prefacio del primer volumen (1897).En 1874 sucedió a Jules-Antoine Taschereau como administrador general de la Biblioteca Nacional, cargo que ocupó hasta 1905.Delisle fue considerado sin duda como el europeo más erudito en lo que respecta a la Edad Media.Wilfrid Blunt lo describió en su Life of Sydney Cockerell como la mayor autoridad de su tiempo en manuscritos.Su conocimiento de la diplomática, la paleografía y la imprenta fue profundo.
