Theodor Kjerulf war der Bruder des Komponisten Halfdan Kjerulf. Er studierte Bergbau an der Universität Oslo (Det Kongelige Frederiks Universitet im damaligen Christiania) und in Kongsberg und Chemie bei Karl Gustav Bischof in Bonn und Robert Wilhelm Bunsen in Heidelberg. 1858 wurde er Leiter der neu gegründeten geologischen Landesaufnahme von Norwegen und 1866 Professor an der Universität Oslo.
Zu seinen Hauptwerken gehören eine geologische Übersicht über Südnorwegen (1879, mit Tellef Dahll) und mehrere detailliertere geologische Karten der Region um Oslo. Im Jahr 1883 wurde er zum Mitglied der Leopoldina gewählt.[1] Er war korrespondierendes Mitglied des Thüringisch-Sächsischen Vereins für Erdkunde.[2]
Er veröffentlichte Gedichtsammlungen (Digter 1854, Tre Digtkranse, Svensk literatur-tidskrift 1866, Digter og Skizzer 1890, Herausgeber Lassen), wurde vertont von Frederick Delius und lieferte auch eine Beschreibung des Volksmusikers Myllarguten (1801–1872), den er 1847 traf.
Schriften
Das Christiania-Silurbecken. 1855.
mit M. Sars: Iagttagelser over den glaciale Formation i det sydlige Norge. 1860.
Veiwiser ved geologiske Excursioner i Christiania omegn. 1865.
Om Skuringsmärker, glacialformationen, terrasser og strandlinier. 2 Bände. 1870, 1873.