Родился 4 (17) апреля 1915 года в городе Дербент в семье служащего, учителя. Окончил Дербентское педагогическое училище. Позже как и отец работал учителем.
В 1942 году был призван в Красную Армию. В этом же году окончил ускоренный курс Бакинского военного пехотного училища. С сентября 1942 года участвует в Великой Отечественной войне в боях на Северном Кавказе. Сражался под Моздоком. Участвовал в освобождении Новороссийска. За мужество и отвагу был награждён двумя боевыми орденами. Капитан Алиев также особо отличился в боях на Керченском полуострове осенью 1943 года.
11 ноября 1943 года капитан Алиев был заместителем командира батальона в районе города Керчь, который отразил 3 контратаки противника, уничтожил до двух рот гитлеровцев. В бою за расширение плацдарма Шамсулла несколько раз поднимал в атаку батальон. Прорвав две линии обороны, десантники ворвались на территорию заводов имени Кирова и имени Войкова. В этой схватке было уничтожено 250 вражеских солдат и офицеров, были захвачены склад боеприпасов и боевая техника врага. 19 ноября капитан Алиев погиб смертью храбрых в бою на подступах к Керчи.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 16 мая 1944 года за образцовое выполнение заданий командования и проявленные мужество и героизм в боях с немецко-фашистскими захватчиками капитану Алиеву Шамсуле Фейзуллаевичу присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).
Похоронен в городе Керчь. Имя Героя носили швейная фабрика, школа № 4 в городе Дербенте и виноградарческий совхоз в п. Мамедкала. Сооружены памятники в Дербенте, на центральной усадьбе совхоза был сооружён памятник Шамсулле Алиеву. На мемориальной доске на горе Митридат в Керчи высечено имя Героя. В настоящий момент имя героя носит одна из центральных улиц Махачкалы в р. Дагестан.