Uznanie zdobył swoją realistyczną prozą, zwłaszcza krótkimi formami. Jego dorobek charakteryzuje duża różnorodność formalna. Są w nim miniatury prozatorskie, obrazki, przypominające quasi-reportaże lub scenki dramatyczne, ale także klasyczne nowele i opowiadania, obszerna opowieść i powieści.
Bohaterami jego utworów są zwykle ludzie przeciętni, zagubieni, samotni, znajdujący się na marginesie życia i naznaczeni syndromem porażki. Często reprezentują pokolenie Polaków stanu wojennego, wchodzących w dorosłość w III RP, pamiętających komunizm i mierzących się ze światem nowoczesności. Za bohaterkę prozy Chmielewskiego można uznać też peryferyjną Warszawę, gdzie rozgrywa się duża część utworów.
Prozę Chmielewskiego wyróżnia stylistyczna powściągliwość i lapidarność. Cechuje go językowy słuch, wrażliwość na zmysłowy konkret.
Jego debiutancki zbiór opowiadań Biały bokser (2006) zdobył wyróżnienie w konkursie o Nagrodę Literacką im. Józefa Mackiewicza. Autor jest laureatem Nagrody Literackiej im. Marka Nowakowskiego za całokształt twórczości (2017) oraz Nagrody im. Cypriana Kamila Norwida (2018) za powieść Belweder gryzie w rękę.