Şəmsi Bədəl oğlu Bədəlbəyli 1911-ci il fevral ayının 23-də Şuşada anadan olub. Bakıda orta məktəbi bitirdikdən sonra Azərbaycan Pedaqoji Texnikumuna daxil olub, təhsil illərində özfəaliyyət dərnəyində aktyorluq istedadını sınayıb.

Görkəmli rejissor və ictimai xadim Şəmsi Bədəlbəyli 1927-ci ildə texnikumu bitirib, 1927-1932-ci illərdə Azərbaycan Dövlət Konservatoriyasında təhsil alıb. 1932-ci ildən etibarən Ş.Bədəlbəyli özünü rejissor kimi sınayaraq, A.Tuqanov, İ.Hidayətzadə və R.Təhmasib kimi görkəmli rejissorlara assistentlik edib. 1934-cü ildə isə o, Moskvada “Malıy Teatr”da rejissor kimi təcrübə keçməyə göndərilib.

Ş.Bədəlbəyli 1938-ci ildən etibarən Azərbaycan Dövlət Dram Teatrında müstəqil surətdə rejissorluq fəaliyyətinə başlayıb, ilk yaradıcılıq işi M.F.Axundovun “Müsyö Jordan və Dərviş Məstəli şah” komediyası olub. İlk işi ona uğur gətirib, tamaşa yüksək qiymətləndirilib. 1939-cu ildə “Ölülər” komediyasına və S.Rəhmanın “Xoşbəxtlər” əsərinə verdiyi quruluş da uğurlu alınıb. Onun quruluş verdiyi son tamaşa Şekspirin “Kral Lir” pyesi olub.

İkinci Dünya müharibəsi dövründə Ş.Bədəlbəyli hərbi müxbir kimi İrana ezam edilib, öz həmkarları ilə birlikdə “Vətən uğrunda” qəzetində ədəbi işçi kimi çalışıb, həm də həvəskar aktyorlarla birlikdə Ü.Hacıbəylinin “Arşın mal alan”, Z.Hacıbəylinin “Əlli yaşında cavan”, “Evli ikən subay” əsərlərini tamaşaya qoyub.

1943-cü ildə Bakıda Musiqili Komediya Teatrı yaradılıb və Ş.Bədəlbəyli teatra rejissor təyin edilib. 1942-1949, 1956-1961 və 1963-1974-cü illərdə bu teatrda müəyyən fasilələrlə baş rejissor, bədii rəhbər və direktor vəzifələrində çalışıb.

1974-1976-cı illərdə M.Maqomayev adına Azərbaycan Dövlət Filarmoniyasının direktoru və bədii rəhbəri vəzifəsində, 1976-cı ildən isə ömrünün sonuna kimi Teatr Cəmiyyətinin sədri vəzifəsində fəaliyyət göstərib.

Rejissor Opera və Balet Teatrında “Koroğlu”, “Əsli və Kərəm”, “Sevilya bərbəri” kimi operalara da quruluş verib, hətta 1957-ci ildə onu Türkmənistan Opera və Balet Teatrına dəvət ediblər. O, burada “Koroğlu” operasını tamaşaya qoyub.

Ş.Bədəlbəyli kino sənətinin də inkişafında öz əməyini əsirgəməyib, bir sıra bədii və sənədli filmlərdə (“O qızı tapın”, “Axırıncı aşırım”, “Xatirələr sahili” və s.) aktyor kimi də iştirak edib.

Teatr sənətinin inkişafında göstərdiyi böyük xidmətlərə görə 1943- cü ildə Azərbaycan Respublikasının “Əməkdar artist”, 29 iyul 1964-cü ildə isə “Xalq artisti” fəxri adlarına layiq görülüb. “Qırmızı Əmək Bayrağı” ordeni və bir sıra medallarla təltif edilib.

Şəmsi Bədəlbəyli 1987-cı il may ayının 23-də Bakıda vəfat edib, Fəxri Xiyabanda dəfn olunub.