Christian von Mechel entstammte einer alteingesessenen Handwerkerfamilie in Basel. Sein Vater Johannes und dessen Vater Josias arbeiteten als Küfer, seine Mutter Salome war die Tochter eines Zunftmeisters. Die Familie von Mechel ist seit dem 16. Jahrhundert nachweisbar. Sie gehörte jedoch nicht dem Adel an. Auch ein Zusammenhang mit der Stadt Mechel ist nicht darstellbar.

Mechel besuchte in Basel in Vorbereitung einer Laufbahn als Geistlicher die Lateinschule, ging jedoch ab 1753 in Augsburg bei Georg Daniel Heumann als Kupferstecher in die Lehre. Im Jahr 1757 war er kurz für Johann Georg Pintz in Nürnberg tätig. Von 1757 bis 1764 hielt er sich in Paris auf, wo er bei Johann Georg Wille lernte und später sein eigenes Atelier leitete. Er verlegte eigene Arbeiten und handelte mit Kunstgegenständen.

Im Jahr 1764 kehrte er nach Basel zurück und heiratete Elisabeth Haas, die Tochter eines angesehenen Schriftgiessers der Stadt. Die Beziehung blieb wie auch die zweite, 1795 mit Friederike von Wagner geschlossene Ehe, kinderlos. Auf einer Reise nach Italien lernte Mechel 1767 Johann Joachim Winckelmann und Johann Friedrich Reiffenstein kennen, die ihn in den folgenden Jahren regelmässig mit Kunstgegenständen aus Italien für seine Handlung belieferten. Denn neben der Gründung einer Stecherwerkstatt („Kupferstecherakademie“) in Basel, zu deren Schülern Christian Haldenwang und Johann Heinrich Troll gehörten, eröffnete Mechler 1767 auch ein bald schon international bekanntes Kunsthandelsgeschäft. Ein wichtiger Kunde war neben Johann Wolfgang von Goethe auch Kaiser Joseph II., der das Mechelsche Geschäft während seines Aufenthalts in Basel im Juli 1777 besuchte. Mechel wurde offiziell mit der Führung des Kaisers durch die Basler Holbein-Sammlung betraut und begleitete den Kaiser auf der Weiterreise bis zum 26. Juli 1777 nach Waldshut. Joseph II. lud Christian von Mechel im November 1777 nach Wien ein. Mechel reiste 1778 nach Wien, wo er im Dienst des Kaisers die Galerie im Belvedere zur Öffnung für die Allgemeinheit neu ordnete.

Kaiser Joseph II. hatte in Wien die Verlegung der kaiserlichen Gemäldegalerie von den engen Räumen der Stallburg seiner Residenz in das Schloss Belvedere veranlasst, wo die Werke in den Stockwerken des Oberen Belvedere untergebracht werden sollten. Christian von Mechel wurde nach Wien berufen, um die Neuordnung der Gemälde vorzunehmen. Erstmals wurde so ein Fachmann mit der Neuordnung und Katalogisierung einer Gemäldegalerie betraut, die nach rein wissenschaftlichen Gesichtspunkten erfolgte. Christian von Mechel war einer der ersten, die die Kunstwerke nach Meistern und Schulen ordneten.

Im Jahr 1783 kehrte er nach Basel zurück, wo in der Folgezeit Werke zu Johann Karl von Hedlingers Medaillen, der Düsseldorfer Gemäldegalerie und Holbeins Totentanz entstanden. Nach einer Reise durch Wien im Jahr 1787 folgte eine erste Reise durch Süddeutschland. Im Jahr 1794 kehrte er nach Basel zurück, wo die Auswirkungen der Französischen Revolution zu Verlusten seines Kunsthandelsgeschäfts führten. Mechel ging in den folgenden Jahren nach Deutschland, wo er in Weimar Goethe und Schiller traf. In Dresden schloss er Bekanntschaft mit den Schweizer Malern Anton Graff und Adrian Zingg und liess sich schliesslich 1805 in Berlin nieder. Sein Kunsthandelsgeschäft löste er 1808 auf und begann in Berlin, kunsthändlerisch tätig zu werden. Im Jahr 1817 starb Mechel in Berlin.

Im Jahr 1875 wurde in Wien Landstraße (3. Bezirk) die Mechelgasse nach ihm benannt.