Il a commencé sa carrière politique en tant que membre de la Gauche Radicale, qui était une organisation politiquement radicale. Plus tard, il est devenu membre fondateur du Parti Social-Démocrate (SDAP) en 1894. Il fut également éditeur du journal social-démocrate Volksstem en 1896 et a été son rédacteur en chef jusqu'en 1905.
En 1897, Van Dalsum a été élu au Conseil municipal de Rotterdam et a continué à siéger comme député municipal jusqu'en 1934. Il a également servi comme échevin des finances de 1906 à 1920.
Van Dalsum a été élu député à la Seconde Chambre des États généraux en 1897 et a représenté la région de Rotterdam jusqu'à sa mort en 1944. Il a servi comme whip du SDAP de 1897 à 1905, date à laquelle il a été élu whip du Parti Travailliste (PvdA) nouvellement créé.
En 1902, Van Dalsum fut désigné comme membre du Comité national chargé de négocier avec le gouvernement sur les questions politiques et sociales importantes. Il a également été membre des commissions spéciales pour la réforme de l'éducation publique et la révision de la Constitution.
Van Dalsum a été président du SDAP de 1923 à 1925, durant lesquels il a mené le parti dans la direction de la coalition avec le Parti Catholique (KVP) qui a conduit au cabinet De Graaf III et au cabinet Colijn II.
En 1938, Van Dalsum devint membre du Comité permanent du SDAP, chargé d'agir en tant que bureau politique exécutif pour le parti. Il occupa ce poste jusqu'à sa mort en 1944.
Durant la Seconde Guerre mondiale, Van Dalsum était un opposant actif à l'occupation allemande des Pays-Bas. Il a été arrêté par les nazis et déporté vers le camp de concentration d'Amersfoort en 1943. Il y mourut le 25 décembre 1944, à l'âge de 75 ans.
Van Dalsum est considéré comme l'un des principaux fondateurs du Parti Travailliste et a joué un rôle important dans le développement du socialisme au XXe siècle en Hollande.