ใน การปฏิวัติเปลี่ยนแปลงการปกครอง เมื่อวันศุกร์ที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2475 พลเรือตรีชลิตซึ่งในขณะนั้นมียศเป็น เรือเอก ได้รับหน้าที่ควบคุมบุคคลสำคัญพร้อมกับเพื่อนทหารเรือ 1 นายและทหารบกอีก 2 นาย

จากนั้นพลเรือตรีชลิตได้รับโปรดเกล้า ฯ แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรชุดที่ 1 โดยเป็นผู้แทนราษฎรประเภทที่ 2 ซึ่งมาจากการแต่งตั้ง เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน พ.ศ. 2476 ขณะอายุได้ 32 ปีจากนั้นจึงได้รับแต่งตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรประเภทที่ 2 เรื่อยมาจนถึงวันที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2488 จึงได้พ้นจากตำแหน่งผู้แทนราษฎรประเภทที่ 2

ใน คณะรัฐมนตรีไทย คณะที่ 11 ซึ่งมี พันตรีควง อภัยวงศ์ เป็นนายกรัฐมนตรี พลเรือตรีชลิตซึ่งขณะนั้นมียศเป็น นาวาเอก ได้ดำรงตำแหน่งเป็นรัฐมนตรีลอยเมื่อวันที่ 2 สิงหาคม พ.ศ. 2487 [2] และได้พ้นจากตำแหน่งในวันเดียวกับที่พ้นจากตำแหน่งผู้แทนราษฎรประเภทที่ 2

พลเรือตรีชลิตไม่เห็นด้วยกับการรัฐประหารเมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2490 และรัฐประหารเมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2491 จึงได้เข้าร่วม กบฏแมนฮัตตัน ซึ่งนำโดย นาวาตรี มนัส จารุภา เมื่อวันที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2494 แต่ไม่สำเร็จทำให้เกิดการกวาดล้างขึ้นในกองทัพเรือเมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม พ.ศ. 2494 ทำให้ พลเรือเอก สินธุ์ กมลนาวิน ผู้บัญชาการทหารเรือในขณะนั้นและนายทหารเรือชั้นผู้ใหญ่จำนวน 9 รายต้องพ้นจากตำแหน่งและราชการหนึ่งในนั้นรวมถึงพลเรือตรีชลิตซึ่งขณะนั้นดำรงตำแหน่ง รองผู้บังคับการกองเรือรบ[3]

เมื่อมีการจดทะเบียนจัดตั้ง พรรคประชาธิปัตย์ ขึ้นใน พ.ศ. 2498 พลเรือตรีชลิตจึงได้มาสมัครเป็นสมาชิกพรรคประชาธิปัตย์และได้ลงสมัครรับเลือกตั้งเมื่อวันที่ 15 ธันวาคม พ.ศ. 2500 หรือ 2500/2 ในพื้นที่ จังหวัดพระนคร และได้รับเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดพระนครแต่ดำรงตำแหน่งไม่ถึงปีก็พ้นจากตำแหน่งเมื่อเกิดการปฏิวัติภายใต้การนำของ จอมพลสฤษดิ์ ธนะรัชต์ ผู้บัญชาการทหารบกและผู้บัญชาการทหารสูงสุดเมื่อคืนวันจันทร์ที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2501

ใน พ.ศ. 2511 ได้มีการเลือกตั้งนายกเทศมนตรีเทศบาลนครกรุงเทพ พรรคประชาธิปัตย์ในนาม คณะประชาธิปัตย์ เนื่องจากพระราชบัญญัติพรรคการเมืองยังไม่ได้ถูกตราขึ้นได้ส่งพลเรือตรีชลิตและทีมงานลงสมัครรับเลือกตั้ง ผลปรากฏว่าคณะประชาธิปัตย์ได้รับเลือกตั้งและได้มีการเลือก พลเรือตรีชลิต ให้ดำรงตำแหน่งนายกเทศมนตรีเทศบาลนครกรุงเทพ โดยในปีเดียวกันก็ได้มีการประกาศใช้ พระราชบัญญัติพรรคการเมือง พ.ศ. ๒๕๑๑ พลเรือตรีชลิตก็ได้เป็นหนึ่งในคณะกรรมการบริหารพรรคประชาธิปัตย์ชุดจดทะเบียนจัดตั้ง [4] ก่อนจะพ้นจากตำแหน่งนายกเทศมนตรีเทศบาลนครกรุงเทพเมื่อ พ.ศ. 2513

ต่อมาเมื่อมีการประกาศใช้ พระราชบัญญัติพรรคการเมือง พ.ศ. ๒๕๑๗ พลเรือตรีชลิตก็ได้เป็นกรรมการบริหารพรรคประชาธิปัตย์ชุดจดทะเบียนจัดตั้งพรรคเมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ. 2517 เป็นลำดับที่ ๔/๒๕๑๗ เช่นเดียวกับปี พ.ศ. 2511 ด้วย [5]

จากนั้นใน พ.ศ. 2519 พลเรือตรีชลิตในวัย 75 ปีได้รับโปรดเกล้า ฯ ให้ดำรงตำแหน่งสมาชิกสภาปฏิรูปการปกครองแผ่นดินภายหลังจากการปฏิวัติภายใต้การนำของ พลเรือเอก สงัด ชลออยู่ เมื่อวันพุธที่ 6 ตุลาคม พ.ศ. 2519 แต่ดำรงตำแหน่งได้เพียงปีเดียวก็ต้องพ้นจากตำแหน่งเมื่อเกิดการปฏิวัติขึ้นอีกครั้งโดย พลเรือเอกสงัด เมื่อวันพฤหัสบดีที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2520 และพลเรือตรีชลิตก็ไม่ได้ยุ่งเกี่ยวกับการเมืองอีก