Souleyet toimi laivalääkärinä ja luonnontieteilijänä, yhdessä Joseph Fortuné Théodore Eydouxin kanssa, La Boniten maailmanympäripurjehduksella 1836–1837. Hän tutki Tyynenmerennilviäisiä. Eydouxin kuoltua 1841 Souleyet kirjoitti valmiiksi retken eläintieteellisen raportin vuonna 1852.