Jakob Schetelig er kjent for sine studier av norske mineraler, for sin geologiske kartlegging av Oslofeltet og for Mineralogisk-geologisk museum, der han sammen med professor W. C. Brøgger stod for de første utstillingene og var museumsbestyrer gjennom 18 år.
Schetelig ble født inn i en skipsrederfamilie, og etter examen artium 1893 begynte han etter foreldrenes ønske å studere medisin, men fortsatte snart med naturfag. Som student ble han Fridtjof Nansens assistent 1900–02 ved bearbeidelsen av de oseanografiske resultatene av den første Fram-ferden. Et skrift om bestemmelse av havvannets tetthet forteller om hans tidlige faglige interesser.
1902–03 virket han som amanuensis ved Universitetets fysiske institutt, samtidig som han fortsatte sine studier og gav ut et arbeid om forbrenningsvarmen av noen polymere og isomere forbindelser. Nå svingte interessen over til geologi; han ble cand.real. 1905 og samme år ansatt som amanuensis ved Universitetets mineralogiske institutt. Mens de nye museumsbygningene ble reist på Tøyen, fikk han 1913 anledning til å studere geologisk museumsteknikk ved kjente museer i Europa. Da Mineralogisk-geologisk museum ble skilt ut som egen institusjon, ble Schetelig konservator, og 1917 etterfulgte han professor Brøgger som professor i mineralogi og geologi med særlig forpliktelse til å bestyre museet.
Schetelig hadde studert mineralogi og mikroskopi hos professor Becke i Wien, og her hjemme gjorde han viktige mineralogiske studier, spesielt av mineraler som inneholdt sjeldne jordartsmetaller. Han var den første som beskrev et skandiumholdig mineral fra Setesdal, thortveititt. Innen petrografien bearbeidet han materiale samlet under ekspedisjoner til Spitsbergen og Antarktis, og han utførte feltundersøkelser på Smøla–Hitra og i Østerdalstraktene. I Oslofeltet kartla han utbredelsene av bergartene over store områder, først som professor Brøggers assistent, senere som hans sideordnede medarbeider. Resultatet kom som en rekke fargetrykte geologiske rektangelkart 1917–26 og et oversiktskart 1923. Schetelig oppdaget og forklarte de store, runde vulkanske innsynkningsstrukturene som preger Oslofeltets geologi. Ved feltstudiene la han mye av grunnlaget for forståelsen av området, men publiserte ikke så mye selv, fordi teksten til kartene skulle skrives av Brøgger.
Etter å ha vært Brøggers høyre hånd under overflyttingen av samlingene fra Mineralkabinettet tok Schetelig seg av innredningen og førsteoppstillingen i den nye museumsbygningen på Tøyen. 1920 kunne han sammen med Brøgger åpne museet med utstillingene i nærvær av kong Haakon. Mange av museets verdifulle prøver av sjeldne mineraler fra norske pegmatittforekomster ble samlet av ham, og andre av hans funn ble systematisk utnyttet som byttemateriale mot “praktstuffer” fra utlandet.
Schetelig var opptatt av praktisk anvendelse av geologisk kunnskap, og 1927 var han norsk delegat ved den første internasjonale jordvitenskapskongress i Washington, D.C. For Handelsdepartementet arbeidet han bl.a. med nyttiggjøring av forskjellige norske råstoffer og bidrog til å få gjenopptatt driften ved Knaben Molybdængruver, der han var styreformann fra 1928. Han satt i direksjonen i Polyteknisk Forening fra 1930.
Schetelig undersøkte bygningsmaterialet i bl.a. Akershus slott, Gamle Aker kirke og klosteret på Hovedøya, og han bidrog også ellers innen kulturhistorie, lokalhistorie og personalhistorie. Gjennom mange bidrag i bygdebøker og lokalhistoriske verker var han populærvitenskapelig formidler om berggrunn og jordsmonn. I en foredragsrekke i Universitetets radioforedrag kåserte han over jordskorpens tilblivelse, og i Universitetets jubileumsbok fra 1911 var det han som skrev avsnittet om mineralogien og geologien. Sammen med K. O. Bjørlykke utredet han også Norsk geologisk forenings eldste historie.
Feltlivet med geologisk kartlegging, når han gikk gjennomvåt dag etter dag, og overanstrengelser med slit og steinlastet ryggsekk kan ha hatt sitt å si for at Schetelig etter hvert fikk problemer med helsen. Han døde 1935, knapt 60 år gammel, etter at han lenge hadde lidd av en revmatisk sykdom.