Blakesle egy metodista lelkipásztor fia volt. 1896-ban cum laude minősítéssel fejezte be a Wesleyan Egyetemen folytatott tanulmányait. Ezután három éven át matematikát és más tárgyakat tanított egy középiskolában, majd 1899-ben a Harvard Egyetemen folytatott posztgraduális tanulmányokat. 1900-ban M. A., 1904-ben Ph. D. fokozatot szerzett. Doktori értekezését még abban az évben publikálta A penészgombák ivaros szaporodása címmel, s azonnal magára irányította a figyelmet, felfedezte és tisztázta ugyanis az alacsonyabbrendű gombák ivaros tulajdonságait.

 1914-ig Blakeslee botanikaprofesszor volt a Connecticuti Mezőgazdasági Főiskolán (Storrsban). Itt folytatta kísérleti munkáját, most már inkább magasabb rendű növényeken. 1915-ben a Carnegie Intézet (Cold Spring Harbor) kísérleti laboratóriumának növénygenetikai kutatója lett, 1936-tól pedig ugyanitt igazgató volt. 1941-es nyugdíjazását követően a northamptoni (Massachusetts) Smith College címzetes botanikaprofesszoraként megalapította a Genetikai Kísérleti Állomást. Végzős tanítványaival és kutatótársaival együtt számos közleményük született a csattanó maszlag (Datura stramonium) genetikájáról és citológiájáról. Más fontos felismerései mellett Blakeslee az elsők között használta a kolchicint a kromoszómaszám növelésére, megnyitva az utat a mesterséges poliploidok létrehozása előtt.