หลังจากจบการศึกษาจากโรงเรียนนายร้อยทหารบก พลตำรวจโทฉัตรได้เป็นนักเรียนทำการนายร้อยประจำกรมทหารบกราบที่ 4 และได้รับพระราชทานยศนายร้อยตรีเมื่อวันที่ 24 ธันวาคม 2467 [2] ต่อมาจึงได้ย้ายมาประจำการที่กรมอากาศยานทหารบก (กองทัพอากาศ ในปัจจุบัน) เมื่อปี 2469 และได้เลื่อนยศเป็นร้อยโทประจำกรมอากาศยานทหารบกเมื่อวันที่ 5 เมษายน 2472[3] จากนั้นจึงโอนย้ายมารับราชการเป็นตำรวจและได้รับพระราชทานยศ ร้อยตำรวจเอก เมื่อวันที่ 29 เมษายน 2482[4] ต่อมาได้รับพระราชทานยศ พันตำรวจตรี เมื่อวันที่ 7 กรกฎาคม 2484[5] ได้รับพระราชทานยศ พันตำรวจโท เมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม 2492[6] ได้รับพระราชทานยศ พันตำรวจเอก เมื่อวันที่ 2 ตุลาคม 2496[7] ยศ พลตำรวจจัตวา เมื่อวันที่ 1 มกราคม 2498[8] ยศ พลตำรวจตรี เมื่อวันที่ 1 มกราคม 2501[9] และได้รับพระราชทานยศ พลตำรวจโท เมื่อวันที่ 1 ตุลาคม 2506[10]

โดยพล.ต.ท. ฉัตรได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการตำรวจภูธรเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 2507 ก่อนเกษียณอายุราชการในเดือนตุลาคมปีเดียวกัน[11]