Charles Sheeler nació en Filadelfia y se educó en la Escuela de Arte Industrial de Pensilvania y en la Academia de Bellas Artes de Pensilvania. A pesar de estar desanimado en sus intentos iniciales de estudiar en la Academia, obtuvo certificados de reconocimiento en dibujo industrial, pintura decorativa y arte aplicado.
Mientras Sheeler estaba en la Academia, la personalidad carismática del artista y maestro William Merritt Chase lo influenció enormemente. Más tarde, sin embargo, Sheeler rechazó el estilo impresionista de Chase por uno de realismo austero. En 1908, Sheeler viajó a Europa, donde vio obras modernistas de Braque, Picasso y Cézanne que transformaron sus ideas sobre el espacio y la estructura.
De vuelta en los Estados Unidos, Sheeler compartió un estudio de Filadelfia y una casa de campo en el condado de Bucks, Pensilvania, con su amigo cercano y artista, Morton Schamberg. Cuando quedó claro que ninguno de los dos artistas podía apoyarse adecuadamente pintando solo, tanto Sheeler como Schamberg recurrieron a la fotografía comercial. Los temas de Sheeler en esta época solían estar relacionados con el arte y la arquitectura, aunque en las décadas de 1920 y 1930 aceptó asignaciones periodísticas y de moda de prestigiosas revistas como Vogue, Vanity Fair, Life y Fortune.
En 1919, Sheeler se mudó a la ciudad de Nueva York, donde se asoció con artistas de vanguardia en los salones de los coleccionistas de arte Louise y Walter Arensberg y en el Whitney Studio Club. Uno de los encargos más importantes de Sheeler se produjo en 1927, cuando se le pidió que fotografiara la planta River Rouge de la Ford Motor Company en Detroit. El éxito del proyecto River Rouge avanzó la carrera de Sheeler e indicó que la fotografía estaba ganando aceptación como una forma de arte. El proyecto también proporcionó temas para algunas de las pinturas más significativas de Sheeler.A lo largo de su carrera, Sheeler se destacó como fotógrafo y como pintor. Sus rígidas interpretaciones de temas arquitectónicos, industriales y tecnológicos reflejan su amor por las formas geométricas precisas y su fuerte sentido del diseño abstracto.