در سال 1348 در محلات و در يك خانوادة مذهبي دیده به جهان گشود. دوران تحصيلات ابتدايي را در محلات سپري كرد و در 12 سالگي به قم رفت و در مدرسة باقريه مشغول ادامة تحصيل شد. پس از اتمام كلاس ششم ابتدايي، به تشويق پدر بزرگوارش به تحصيل علوم ديني پرداخت.
ايشان دروس مقدماتي را نزد مرحوم پدرش حجت الاسلام حاج سيّد حسين رسولي محلاتي و مرحوم حجتالاسلام آقا رحمان محلاتي فراگرفت. شرح لمعه را نزد آيتالله شهيد صدوقي و حجتالاسلام حاج شيخ اسدالله نورالهي اصفهاني خواند. همچنين قسمتي از معاني و بيان را نزد شهيد آيتالله مطهري، بخشهايي از كتاب قوانين را نزد آيتالله حاج شيخ عبدالجواد اصفهاني و كفاية الاصول را نزد مرحوم آيتالله مجاهدي تبريزي و آيتالله حاج سيّد محمد باقر طباطبايي بروجردي فراگرفت. در آن زمان حضرت امام (ره) در مسجد سلماسي درس خارج اصول و در مسجد موزه خارج فقه تدريس ميكرد. وي از محضر آن استاد گرانقدر نيز بسيار بهرهمند شد. حدود هفت سال نيز در مسجد بالاسر و مسجد اعظم در درس خارج مرحوم آيتالله بروجردي (قدس سره) حاضر شد و همزمان در درس تفسير علامه طباطبايي (ره) - كه در مسجد سلماسي تشكيل ميشد- شركت كرد و زير نظر ايشان با بعضي از آقايان ديگر به استنساخ تفسيرالميزان مشغول شد. اين موضوع باعث شد كه در جلسات خصوصي علامه حضور يابد و از اين جلسات بهرههاي فراواني ببرد. به جاي پدر به محلات ميرفت اما پس از تبعيد حضرت امام (ره) و تعطيل شدن درس فقه و اصول ايشان، به دليل مشكلاتي كه ساواك ايجاد كرده بود، ناچار به تهران رفت و در مسجد امام صادق (ع) در محلة درخونگاه تهران كه تازه تأسيس شده بود، به اقامة نماز جماعت و تشكيل كلاسهاي درس پرداخت. فعاليت ايشان در اين مسجد بيش از سه چهار ماه نبود و با فوت پدر خاتمه يافت. بعد از فوت پدرش، اهالي امامزاده قاسم نزد آيتالله حاج سيّد احمد خوانساري (ره) رفتند و از ايشان خواستند كه به جاي مرحوم حجتالاسلام و المسلمين حاج سيّد حسين رسولي محلاتي، فرزندشان - حاج آقا سيّد هاشم رسولي محلاتي را به آنجا بفرستند، كه اين امر صورت پذيرفت و ايشان پس از اسكان در امامزاده قاسم برنامههاي خود را از سر گرفت.
آیتالله رسولی محلاتی بعد از فوت آیتالله بروجردی از معدود شاگردان امام بودند که ایشان را به عنوان مرجع تقلید معرفی نمودند و وی در چاپ اولین رسالهی عملیهی حضرت امام نقش زیادی ایفا کرد. با شروع نهضت حضرت امام خمینی (۱۳۴۲ ش) به نهضت مزبور پیوست و بنا به درخواست امام به بیت معظمله منتقل گردید و مسئول نگاشتن نامهها و پیامهای ایشان شد.
به دنبال دستگیری حضرت امام که در جریان مبارزه علیه کاپیتولاسیون صورت گرفت، یاران ایشان هم تحت تعقیب قرار گرفتند که حجتالاسلام رسولی از جملهی آنان بود. مأموران ساواک که به دنبال وی بودند، اشتباهاً روحانی دیگری بهنام رسولی را دستگیر کردند و این موضوع باعث گردید تا وی به تهران نقل مکان کند و امامت مسجد امام صادق (ع) در محلهی «درخونگاه» تهران را، که تولیت آن با یکی از بستگانش بود عهدهدار گردد.
بعد از تبعید امام، ایشان امانتهایی از مردم نزد خود داشتند که به همراه خود نبرده بودند؛ لذا سیدهاشم رسولی مأمور گردید تا این امانات را به محضر حضرت امام در نجف ببرد و ایشان هم به خوبی این مأموریت را به انجام رساند؛ ولی در حین بازگشت به کشور، در گمرک خرمشهر توسط مأموران دولتی دستگیر گردید. وجود یکی از دلبستگان به خطابههای ایشان که در مسجد امام صادق (ع) مستمع بود، باعث رهایی وی گردید. پس از این ماجرا حجتالاسلام محلاتی به تهران بازگشت و به امامت جماعت مسجد مزبور ادامه داد.
با پیروزی انقلاب اسلامی به رهبری امام، حجتالاسلام سیدهاشم رسولی بار دیگر به بیت امام پیوست و مسئول نگارش نامهها، پیامها و نیز جواب نامههای ایشان گردید و تا پایان عمر مبارک حضرت امام در این سمت بود. بعد از فوت حضرت امام وی بهعنوان نمایندهی ولیفقیه در بنیاد مسکن انقلاب اسلامی منصوب گردید. (روزشمار انقلاب اسلامی، ۲/۶۱۲). ضمن اینکه کرسی استادی تاریخ اسلام را در دانشگاه امام صادق (ره) و دانشکدهی الهیات دانشگاه تهران برعهده داشتند (تاریخ تحلیلی اسلام، ج ۱، مقدمه)
آیتالله رسولی محلاتی آثار متعددی را به رشتهی تحریر درآورده است که میتوان آنها را در سه مجموعهی تألیفات، ترجمهها و تصحیحها طبقهبندی کرد. از تألیفات ایشان میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
1. احادیث اخلاق 2. تاریخ انبیا 3. تاریخ زندگی پیامبر اسلام (ص) 4. تاریخ زندگی حضرت فاطمه الزهرا(س) 5. تاریخ زندگانی حضرت امیرالمؤمنین(ع) 6. تاریخ زندگانی امام حسن مجتبی(ع) 7. تاریخ زندگانی حضرت امام حسین(ع) 8. تاریخ تحلیلی اسلام 9. چهل حدیث (در نه جلد) 10. سخنی دربارهی زکاه 11. سخنی دربارهی قرآن 12. سخنی دربارهی نماز 13. کیفر گناه 14. مبارزه با گناه.