Gilles Le Chatelier est actuellement avocat associé (depuis 2011), conseiller d'État, professeur associé à l’École normale supérieure de Lyon et membre du comité scientifique de la revue AJCT (Actualité juridique des Collectivités territoriales).
Il est également l’ancien directeur de cabinet de la Garde des Sceaux Christiane Taubira (Avril 2014-Avril 2015). Il a été directeur général des services de la région Rhône-Alpes (2004-2010), professeur associé à l’université Lyon II (2005-2008), commissaire du gouvernement auprès du Conseil d’État et directeur de cabinet du ministre de la Recherche (2000-2002).
Gilles Le Chatelier est l’auteur de l’ouvrage Mutualisation des services : enjeux juridiques nationaux et européens, Paris, L’Harmattan, 2013.