Evangélikus lelkészcsaládból származó apja a pesti kereskedelmi iskola tanára volt. Anyját hároméves korában veszítette el, valószínűleg emiatt került el Pestről, iskoláit Orsován, Lőcsén és Debrecenben végezte, a gimnáziumot Pesten fejezte be. Kiváló nyelvérzékkel rendelkezett, tudott románul, németül, franciául, ismerte az ógörög nyelv alapjait, később két mesterséges nyelvet, az eszperantót és az idót is elsajátította. A főként a matematikában és rajzban jeleskedő diák a szünidőt rendszeresen Pesten töltötte, képzeletét megragadták a rohamosan fejlődő városban épülő palotaszerű házak, hidak.
"Eltökéltem magamat, hogy olyan pályára lépek, amely alkalmat nyújt íly szép és nagyszerű művek alkotására" - írta visszaemlékezésében.
Célját elérendő a nyári szünidőben építkezéseken dolgozott, és kőműves segédi oklevelet szerzett. A középiskola után beiratkozott a budai József Műegyetemre, majd Friedrich von Schmidt, a neogótikus bécsi városháza építőjének keze alatt tanult, aki egész életre szóló hatást gyakorolt rá. Részt vett a Bécs építészeti életének középpontjának számító Wiener Bauhütte megalapításában, műemlékek felmérésében és restaurálásában. 1867-ben, rövid párizsi kitérő után tért haza, 1869-ben olaszországi tanulmányutat tett. A következő évtől Steindl Imre műtermében vállalt állást, nem sokkal később felkérték az ulmi székesegyház restaurálásának vezetésére, de inkább a Mintarajziskola tanári tisztét vállalta el.
Schulek lett az 1872-ben alapított Műemlékek Országos Bizottságának első építésze. Ebben a minőségében irányította a rendkívül rossz állapotú budavári Nagyboldogasszony-templom (a Mátyás-templom) restaurálását, amelyet élete egyik főműveként, egyben a magyar műemlékvédelem úttörő munkájaként tartanak számon. A munkálatok csak a millennium évére, 1896-ra fejeződtek be teljesen, ez idő alatt a gótikus templom szinte minden kövét kicserélték, újra faragták, a barokk toldásokat eltávolították. Ahol nem talált a munkához eredeti dokumentumot, mint például a nyugati homlokzat vagy a torony esetében, maga tervezte meg az új részleteket, igyekezve megfelelni a millenniumi Magyarország koronázó főtemplommal szemben támasztott reprezentációs igényének.
Az újra régi fényében tündöklő templomot a környező épületrészek lebontásával kiszabadította, újrarendezte a Szentháromság teret, és megtervezte a páratlan panorámát biztosító, neoromán Halászbástyát. Az épületegyüttes egy középkori erődítmény "képzeletgazdag utánérzése", s ma az egyik leglátogatottabb budapesti műemlék. Más restauráló munkái is jelentős átépítéssel jártak, mint például a lőcsei városháza, a jáki, a kisszebeni, a pozsonyi templom, a visegrádi Salamon-torony.
Önálló munkáira is a történeti stílus jellemző. Tervei szerint épült a szegedi "Kakasos" református templom észak-német gótikus stílusban (1884) és a csabdi öreg kúria (1894). A Halászbástya mellett legismertebb munkája a szegedi Fogadalmi templom, amelynek eredeti terveit - a párizsi Sacre Coeur mintájára fehér kővel burkolt dómot álmodott meg - Foerk Ernő dolgozta át, s csak 1930-ra készült el. Az ő tervei szerint épült az 1910-ben felavatott, szintén neoromán János-hegyi Erzsébet-kilátó Budapesten, a négyteraszos, kerek alaprajzú kőtorony tetejére 101 lépcsőből álló csigalépcső vezet fel.
A szerény Schulek soha nem indult pályázatokon, az anyagiak sem nagyon érdekelték, de megbízásait rendkívül alaposan, szakmai alázattal végezte. 1903 és 1911 között a középkori építészet professzora volt a budapesti Műegyetemen, 1914. évi nyugalomba vonulása után a Műegyetem díszdoktora lett. 1889-ben a Magyar Tudományos Akadémia levelező, 1917-ben rendes tagjává választották. Legjobb barátai az építész Steindl Imre, az Országház tervezője és a festő Székely Bertalan voltak.
Élete utolsó éveit Balatonlellén töltötte, ahol hetvennyolc éves korában, 1919. szeptember 5-én érte a halál. Fia, Schulek János maga is építészmérnök lett, ő tárta fel Mátyás király visegrádi palotáját, és az 1930-as években a Mátyás-templom, majd a második világháború után a Halászbástya helyreállítását irányította.
MTI