З 1919 року М. Шарлемань — співробітник Зоологічного кабінету ВУАН (нині — Відділ зоології Національного науково-природничого музею НАН України). Протягом 1921–1932 років — директор заповідника «Конча-Заспа» під Києвом. У 1921—1923 рр. був редактором видання «Український зоологічний журнал».