Jérôme Chevallier commence le cyclisme à l'âge de huit ans, tout d'abord par le BMX. Dans cette discipline, qu'il pratique pendant une douzaine années, il obtient une centaine de succès, dont un titre de champion de France. Il se spécialise ensuite dans le VTT, en particulier le cross-country, où il remporte notamment un titre de champion de France marathon en 2008. Également adepte du cyclo-cross, il prend la troisième place du championnat de France en 2007[1], derrière deux coureurs professionnels : Francis Mourey et John Gadret. Au , il comptabilise 128 victoires obtenues dans les sous-bois, sa première datant d'[2].
Sur route, Jérôme Chevallier a obtenu ses principaux durant les années 2000. Il s'est distingué sur des épreuves nationales avec le CC Étupes en remportant entre autres le Tour du Chablais, le Tour du Charolais, le Tour de Corrèze ou encore le Tour de Nouvelle-Calédonie en outre-mer. Après huit années passées au sein du CC Étupes, il change d'équipe en 2009 pour rejoindre l'AC Bisontine, invoquant notamment une envie de changement, ainsi que la volonté de courir en compagnie de son futur coéquipier et ami Laurent Colombatto[1].
En 2013, il intègre le Vélo Club Ornans[3]. Toujours actif en fin d'année 2017, il prend la quatrième place du championnat de Bourgogne-France-Comté de cyclo-cross, à 43 ans[1].