Après ses études à l'université de Genève en 1702, il partit à Paris où il entra en contact avec le monde scientifique. Son premier travail important fut la publication d'un atlas des comètes, qui se distingua par sa précision et sa nouveauté.
En 1705, il publia un livre intitulé "Cosmothespis philosophique ou astro-physique", où il proposait une théorie de la formation du système solaire. Selon lui, le Soleil était à l'origine d'une comète qui aurait éclaté en plusieurs fragments qui se seraient regroupés pour former la Terre et les planètes existantes. Sa théorie fut rejetée par la communauté scientifique de son temps, mais elle constitue une première approche de l'idée de formation du système solaire que nous connaissons aujourd'hui.
Il publia ensuite un livre sur la géométrie des cercles et des sphères (1706), où il proposait des méthodes nouvelles pour résoudre les problèmes de géométrie.
En 1714, il publia un autre ouvrage intitulé "Astronomiae sinusographica", où il décrivait une nouvelle méthode pour déterminer les longitudes à partir des mesures des angles entre différentes étoiles et le Soleil. Cette méthode fut utilisée par la suite par la Royal Navy britannique et contribua au développement de la navigation maritime.
Jean-Philippe de Chéseaux mourut prématurément à l'âge de 34 ans en 1717. Bien qu'il ne soit pas très connu aujourd'hui, ses travaux furent considérés comme une révolution dans le domaine de l'astronomie et la géométrie de son temps. Sa théorie sur la formation du système solaire a été reconnue comme importante pour avoir posé les bases d'une nouvelle approche de ce problème qui ne sera résolu qu'au XVIIIe siècle par l'astronome français Laplace.