Insegnò presso le università di Gottinga (1906) e Berlino (1907), iniziando a Basilea (1902), città dove diresse la clinica di medicina (1911 – 1943) distinguendosi come autorevole docente di medicina interna e come ricercatore nell'ambito delle malattie infettive, circolatorie, respiratorie e del metabolismo, oltreché per la cura della tubercolosi.
«Per i principianti il metodo di Staehelin non era dei più facili. Veniva in sala molto distratto, ancora occupato da mille altre cose, sembrava sorvolare sul paziente e sugli studenti. Poi improvvisamente egli era a tal punto penetrato nella materia che non lo seguivamo più, non sapevamo da dove i fili venivano e dove andavano. [...] C'erano sicuramente intuizioni splendide, una concezione geniale, ma noi eravamo troppo immaturi per comprendere. Soltanto nei semestri superiori si cominciava ad apprezzare il carattere assolutamente integro di Staehelin, ad intuire e poi a scoprire il grande teorico.»