Ia meninggalkan Amerika Serikat pada 1838 sebagai misionaris di bawah naungan American Board of Commissioners for Foreign Missions, datang ke Kesultanan Utsmaniyah pada Januari 1839. Hamlin membantu pendirian Seminari Bebek pada 1840 sebagai bagian dari perhatiannya terhadap orang-orang Armenia.[2] Hamlin mendirikan sebuah lokakarya di Bebek untuk mengajarkan murid-muridnya perdagangan berkualitas pasar
Ia menerbitkan Among the Turks (1878) dan My Life and Times in Turkey (1893). Balai Hamlin di Universitas Boğaziçi (awalnya bagian dari Robert College), serta Balai Hamlin di Freeman International Center di Middlebury College mengambil nama darinya.
Selama beberapa tahun, ia tinggal di Lexington, Massachusetts. Ia dimakamkan di Pemakaman Munroe di Lexington.