Il est élu représentant de l’Isère à l’Assemblée constituante, douzième sur quinze, par 81 946 voix. Il siège dans les rangs de la gauche modérée.
Il s’oppose, lors de la séance du , dans la discussion sur la vérification des pouvoirs de Louis-Napoléon Bonaparte, à l’entrée de ce dernier à l’Assemblée. Il affirme alors que « ce serait appeler de gaieté de cœur dans le pays les éventualités de la guerre civile » et prévoit avec une clairvoyance certaine un nouveau 18 Brumaire.
Il est réélu le à l’Assemblée législative, troisième sur douze, par 71 713 voix.
Sa famille appartient à la noblesse du Dauphiné et descend d'un certain Aymar (de) Repellin maintenu dans sa noblesse par arrêt du parlement de Grenoble du . Elle porte "d'argent à neuf clochettes de sable posées en orle (ou 3, 3 et 3) et au lion de gueules brochant". Joseph-François Repellin est classé dans l'ouvrage de Borel d'Hauterive parmi les députés nobles mais non titrés.
R. Avezou, « Notices biographiques sur les députés de l'Isère » in La Révolution de 1848 dans le département de l'Isère, Ouvrage publié sous les auspices du Comité Départemental du Centenaire de la Révolution, Imprimerie Allier, Grenoble, 1949.
