Christian Helmer suit en parallèle de ses études d'ingénieur une formation d'art lyrique au Conservatoire de Levallois. Une fois diplômé de Supelec, il entreprend des études de chant à l'Ecole Normale de Musique de Paris. En 2004, il remporte le prix du Cnipal au Concours de Marmande.

En 2005, il chante le Sommeil dans The Fairy Queen (Purcell) au Théâtre du Jeu de Paume à Aix-en-Provence. Lors du Festival franco allemand des jeunes artistes, il inteprète Herr Reich dans Les Joyeuses commères de Windsor (Nicolai) mené par Nicolaus Richter. La même année, il se rend à Marseille pour incarner Alidoro dans La Cenerentola de Rossini sous la direction de Dominique Trottein puis il est Zuniga dans Carmen (Bizet) sous la baguette de Philippe Mestres au Festival Lyrique en Marmandais. En 2006, il chante Sarastro dans La Flûte enchantée (Mozart) à Besançon et Zuane dans La Joconde (Ponchielli) à Nice. Il revient ensuite à Besançon pour jouer Don Bartolo dans Le Barbier de Séville de Rossini. Puis, il est invité aux Opéras de Gelsenkirchen et Nuremberg pour jouer le Gouverneur dans Le Comte Ory (Rossini), Schaunard dans La Bohème (Puccini), Lodovico dans Otello (Verdi), Eustachio dans Le Siège de Calais (Donizetti) et Sénèque dans Le Couronnement de Poppée (Monteverdi). En 2009 il est Le Bret dans Cyrano de Bergerac au Châtelet, Orbazzano dans Tancrède (Rossini) à Tourcoing et incarne Masetto dans Don Giovanni (Mozart) au TCE.

En 2010, il fait ses débuts à l'Opéra de Paris dans le rôle d'Amantio di Nicolao dans Gianni Schicchi (Puccini) dirigé par Philippe Jordan. En 2013, il est Calchas dans Iphigénie en Aulide (Gluck) à l'Opéra national des Pays-Bas. Il reprend ensuite le rôle d'Orbazzano dans Tancrède à l'Opéra Royal de Versailles. En 2014, il revient à l'Opéra Grand Avignon pour incarner le Friauche dans Le Dernier jour d'un condamné (Alagna). La même année, il retourne à l'Opéra national des Pays-Bas pour chanter Wagner dans Faust (Gounod) et participe à l'Opéra contemporain Mimi, scènes de la vie de bohème (Verrières) au Théâtre des Bouffes du Nord. En 2015, il incarne Girot dans Le Pré aux clercs (Hérold) à l'Opéra Comique et Cecil dans Marie Stuart (Donizetti) au TCE. L'année suivante, il se rend à Marseille en Maréchal Marmont dans L'Aiglon (Ibert). En 2017, il endosse Don Estoban dans Le Nain de Zemlinsky à Lille et Rennes.

En juin 2018, il participera à "Musiques en fête" aux Chorégies d'Orange. Puis, il interprètera Hérode dans Hérodiade de Massenet à Saint-Étienne. En 2019, il chantera Panthée dans la nouvelle production des Troyens (Berlioz) à l'Opéra de Paris.