Urodził się w 1840 r. w Kraśniku. Gimnazjum Męskie w Lublinie ukończył w 1861 r. Studia wyższe podjął w Instytucie Politechnicznym w Puławach. Podczas powstania styczniowego walczył m.in. w oddziałach Frankowskiego i Langiewicza. Brał udział w bitwach pod Kaniwolą, Chruśliną i Żyrzynem. Po powstaniu pozostawał pod nadzorem policji.
Stopień magistra nauk przyrodniczych uzyskał w warszawskiej Szkole Głównej. Przez blisko 40 lat uczył bez przerwy w szkołach warszawskich. W 1905 r. przeszedł na emeryturę i osiadł w Sadurkach pod Lublinem. W 1906 r. objął stanowisko dyrektora nowej, prywatnej szkoły polskiej w Lublinie, o której otwarcie występowała spółka cywilna. Jako dyrektor prowadził szkołę im. Staszica do 07.05.1919 r. tj. do chwili przekazania jej władzom państwowym.
Był pierwszym prezesem Oddziału Polskiego Towarzystwa Krajoznawczego w Lublinie.
Gracjan Chmielewski był kawalerem Krzyża „Virtuti Militari”.
Zmarł 17.05.1930 r. w Wymysłowie.