Entré en 1826, comme répétiteur de mathématiques, à Saint-Cyr, il y devint successivement répétiteur d'histoire et professeur de géographie et de statistique appliquées à l'art militaire.
C’est Pierre-Jules Hetzel associé avec Paulin qui publie son Histoire des Français en 1838. Par la suite, il continue sa collaboration avec Hetzel notamment pour Le Diable à Paris en écrivant une Histoire et une Géographie de Paris en avant-propos de chaque tome mais aussi avec Jules Verne[2].
Histoire des Français depuis le temps des Gaulois jusqu'en 1830, Paris, 1838-1839
Atlas de géographie militaire adopté par le Ministre de la guerre pour l'école impériale militaire de Saint-Cyr, accompagné de tableaux de statistique militaire, Paris, Furne et Cie, 1864 Édition en ligne de Google Books
Lettres historiques et édifiantes adressées aux dames de Saint-Louis par Mme de Maintenon, publiées pour la première fois sur les manuscrits authentiques, avec des notes par M. Th. Lavallée - Charpentier, Libraire-Éditeur, 1856, en 2 volumes in-12.
La famille d'Aubigné et l'enfance de Mme de Maintenon par Th. Lavallée, suivi des Mémoires inédits de Languet de Gergy, archevêque de Sens sur Mme de Maintenon et la cour de Louis XIV
Conseils et instructions aux demoiselles, pour leur conduite dans le monde par Mme de Maintenon, avec une introduction et des notes, par Th. Lavallée - Charpentier, Libraire-Éditeur, 1857, en 2 volumes in-12.
Lettres et entretiens sur l'éducation des filles par M. Th. Lavallée - Charpentier, Libraire-Éditeur, 1861, en 2 volumes in-12.
Géographie illustrée de la France et de ses colonies, Précédée d'une étude sur la géographie générale de la France par Th. Lavallée. Cartes de chaque département illustrées par Constant gravées par Sédille. Hetzel.