В то же время он был знатоком аллегории, являвшейся «наукой», высоко ценимой в XVIII веке ввиду постоянного использования аллегорических изображений во всех видах искусства и в особенности на торжественных придворных празднествах. В середине 30-х годов он был известен в Германии как выдающийся постановщик праздничных театрализованных аллегорических зрелищ с фейерверком и сложными пиротехническими эффектами. В 1735 году Штелин был приглашен в Петербург, где занял место адъюнкта элоквенции и поэзии в Академии наук.

Штелин читал лекции в университете и университетской гимназии, руководил Монетным двором, приводил в порядок императорскую библиотеку, выступал в качестве придворного поэта, сочиняя торжественные оды, писал статьи, знакомившие русского читателя с различными видами искусств.

Он серьезно изучал музыку, танцы и обычаи России и народностей, живших в Российской империи. Его «Известия о музыке в России» и «Известия об искусстве танца и балетах в России» являются важными источниками по истории русской культуры и русского искусства XVIII века. Его работа «Краткое известие о театральных в России представлениях от их начала до 1768 года» была опубликована вначале на немецком языке, а затем напечатана в русском переводе. Написанное эрудированным и опытным ученым, «Краткое известие...» в целом стоит на научном уровне своего времени. Работа написана по плану, ставшему в дальнейшем своего рода каноном для историков театра конца XVIII - начала XIX века. В первой части излагается материал собственно по истории театральных представлений в России; автор здесь выступает как исследователь, пользующийся различными источниками, начиная с документов и кончая устными свидетельствами. Переходя к рассказу о современном ему театре, Штелин, по существу, превращается в мемуариста и в первую очередь использует свои воспоминания и впечатления, внося в освещение фактов личные вкусы и пристрастия, симпатии и антипатии. Подобная субъективность оценок и обычное для того времени отсутствие указаний на использованные источники сильно снижает научную достоверность этой, как и ряда других первых работ по истории русского театра.