Philippe Schœller étudie le piano avec Jean-Claude Henriot, l’harmonie et le contrepoint avec Béatrice Berstel, le chant choral dans le chœur Bach de Justus von Websky, s’initie à la direction d'orchestre avec Gérard Dervaux à l’Ecole Normale de Musique de Paris, et à l’analyse avec Robert Piencikowski. De 1982 à 1986, à Paris, il suit les cours de Pierre Boulez au Collège de France ainsi que les masters classes de Franco Donatoni au conservatoire et les cours libres de Iannis Xenakis à l’École des hautes études. Ses rencontres avec Helmut Lachenmann lors d’une conférence en 1985 à Paris, Henri Dutilleux à Tours en 1990 et Elliott Carter en 1983 seront les plus marquantes. Il enrichit également sa formation de musicien par des études en musicologie et en philosophie à l’Université Paris-Sorbonne.
Philippe Schœller est compositeur en résidence à l'orchestre philharmonique de la BeethovenHalle de Bonn (Allemagne) en 2001 et, en 2003, il est selectionné pour participer à la demi-finale du concours international Masterprize à Londres pour son œuvre Totems. Il donne de nombreuses conférences et enseigne l'analyse et la composition au Conservatoire national supérieur de musique de Lyon. Il anime également des master class au Conservatoire national de Copenhague en 2004, à la Hochschule de Hanovre en 2004 et à l’Ircam en 2005. Il suit le stage d’informatique musicale à l’Ircam avant d’y réaliser d’importants travaux sur la synthèse sonore ; le but étant d’élaborer une nouvelle lutherie en accord avec la lutherie traditionnelle.
Ses pièces sont créées notamment par l’orchestre de la SWR de Baden-Baden et Fribourg, l’orchestre philharmonique de la BeethovenHalle de Bonn, l’Orchestre national de France, l’Orchestre philharmonique de Radio France, l’Ensemble Modern, l’Ensemble intercontemporain, le chœur de chambre Accentus, le Jeune chœur de Paris, et des musiciens comme Pierre-Laurent Aimard, Pascal Gallois, Garth Knox, Irvine Arditti, Peter Eötvös, Myung-Whun Chung, Pierre-André Valade, Laurence Equilbey, David Robertson, et Pascal Rophé. Il est compositeur en résidence à l'Orchestre national de Montpellier de 2008 à 2010.
Le style de Philippe Schœller pourrait être associé à des vocables comme couleur, transparence, subtilité, mais aussi énergie, souplesse, mouvement et forme organique. Son écriture, allant de l'œuvre solo extrêmement dépouillée – Hypnos linea – au très large orchestre –Totems –, témoigne d'un grand souci du détail et d’une certaine quête de vertige, propre à sa passion pour les « perceptions texturales » : vagues, flux des vents dans les roseaux, dans les futaies, vols d'étourneaux, nuages ou galaxies d'événements de la nature vivante. Son catalogue comporte plus de soixante-quinze œuvres, données dans le monde entier.
Il est lauréat du concours international de composition Antidogma de Turin en 1984, du Prix Henri Dutilleux de Tours en 1990, de la Fondation Natixis - Banque Populaire - Crédit National en 1993-1997, du Prix Paul Gilson à l’unanimité en 2001 pour Totems et du Prix de la meilleure création contemporaine instrumentale décerné par la Sacem en 2009 pour Tree to Soul. Deux publications discographiques reçoivent le « Coup de cœur » de l'académie Charles-Cros.
Sa musique est publiée par Durand / Universal Classical Music.