Ш. Дюллен учился в семинарии; затем, живя в Лионе, пробовал себя в различных профессиях — от приказчика до помощника судебного исполнителя. В 1905 году приезжает в Париж, где поначалу выступает со стихотворными декламациями в небольшом театре «Проворный кролик», участвует также в пьесах. В 1907 году молодой артист знакомится с Антуаном и, по его предложению, переходит в театр «Одеон». Дюллен многому научился у Антуана, который тогда был лучшим театральным режиссёром Франции.
В 1909 году Ш. Дюллен поступает в труппу «Театра искусств». Здесь, в 1911 году, он сыграл свою первую значительную роль — Смердякова в инсценировке «Братьев Карамазовых», сделанной Жаком Копо и Жаном Круэ, которую поставил режиссёр Андре Дюрек. В 1913 году Копо создаёт «Театр Старой Голубятни», и Дюллен играет в нём в «Братьях Карамазовых». Здесь он находит и другую замечательную свою роль — Гарпагона в мольеровском «Скупом», которую будет играть затем всю жизнь.
В 1919—1921 годах Ш. Дюллен играет в театре Гастона Бати, а в 1922 году открывает свой собственный театр «Ателье», который возглавляет до 1940 года, передав затем в управление своему ученику Андре Барсаку. За время своей деятельности в «Ателье» Дюллен осуществил целый ряд первоклассных постановок, среди которых следует упомянуть:
В 1937 году Дюллен приглашается в театр «Комеди Франсез» для постановки там «Женитьбы Фигаро» Бомарше. Во время оккупации Парижа немцами он покидает «Ателье» и работает сперва в «Театре де Пари», затем в «Театре Сары Бернар», переименованном оккупантами в «Театр де ля Сите» (Городской театр). Здесь режиссёр в 1943 году ставит экзистенциалистскую пьесу Ж.-П. Сартра «Мухи». Дюллен возглавляет «Театр де ля Сите» до 1947 года, после чего ставит в театре «Монпарнас» пьесу «Архипелаг Ленуар» А. Салакру, в которой сам сыграл роль Ленуара. В последние годы жизни актёр много гастролировал.