Nato il 19 dicembre 1832 a Castelle, frazione di San Lazzaro di Savena, in provincia di Bologna, nella tenuta dei conti Malvasia di cui il padre Giuseppe era fattore, e morto a Bologna il 23 gennaio 1916. Autodidatta, nel 1861 partecipa alla Prima Esposizione Italiana di Firenze con due dipinti ancora legati a motivi romantici, Avanzi di un antico castello e Scena di tramonto nella pineta di Ravenna. La sua attenzione per il paesaggio, colto dal vero, gli procura nell’ottobre del 1862 l’'attenzione di Telemaco Signorini che, nella recensione della Promotrice di Firenze comparsa su “Nuova Europa” (dove Bertelli espone Casolare rustico in tempo d’'autunno preso nei dintorni di Bologna e Veduta del Battiferro sopra il canale Navile in vicinanza di Bologna sul terminare dell'’inverno), inserisce fra i “progressisti” dell'’epoca lo stesso Bertelli (insieme, tra gli altri, a Pasini, Cabianca, Fattori, Abbati, De Tivoli, Lega e Sernesi). Nel 1867 raggiunge Parigi in occasione dell’'Esposizione Universale dove ha modo di studiare le opere dei pittori della scuola di Barbizon, Courbet, Rousseau, Daubigny, Troyon, Corot e Millet; a ques’t'ultimo, forse per la comune origine contadina, guarda in particolar modo, fino ad eseguire la copia di una sua opera. Al ritorno in patria cerca di mettere a frutto la lezione verista dei paesisti francesi, rafforzandola con reminiscenze di pittura lombarda, i cui modi, secondo alcuni, avrebbe assimilato in un soggiorno a Milano. In seguito si stabilisce a Bologna con la numerosa famiglia (aveva sposato nel 1857 Matilde Benetti); ma la sua situazione economica diventa sempre più disastrosa anche per debiti contratti per rimettere in funzione un'antica fornace di mattoni. Nel 1870 ottiene una medaglia d'argento alla Mostra nazionale di Belle Arti di Parma, dove espone Luogo ameno, e, intorno a questa data, si collocano diversi paesaggi, tra cui Muro merlato (Firenze, collezione Crespi) e Il crepaccio. Nel 1880 è presente all’'Esposizione nazionale di Torino con un paesaggio boschivo e nel 1883 Due frati è premiato con medaglia d'oro all'Esposizione d'arte sacra a Roma. Tra i suoi quadri di paesaggio si ricordano: Stagno al mattino (1880 circa; Bologna, collezione Minelli), Pineta al mattino e Pineta al tramonto (1890 circa), Luna sul lago (1895 circa; Bologna, collezione Minelli), Stradina all'alba (1900 circa), Il Savena a S. Ruffilo (1885 circa, Bologna, collezione Roda), Valle del Savena (Firenze, collezione Crespi), ispirati in prevalenza dalla regione del Savena. In seguito si sposterà nell'Appennino emiliano, quindi nella pineta di Classe, presso Ravenna, poi a Venezia, dove soggiornerà intorno al 1890, dipingendo, tra l'altro, La chiesa della Salute (Bologna, collezione Minelli) e Piazzetta di S. Marco (già proprietà Beliossi, trafugato dai nazisti), e infine, intorno al 1895, sul lago di Como, dove dipinge numerose vedute. Più tardi trarrà ispirazione dalle cave di roccia: Cave di Monte Donato; La cava e la macina; Scoppio nella cava (Bologna, proprietà Pedrazzi), databili intorno al 1900. La sua opera è rivalutata dopo la sua morte, a partire dalla prima retrospettiva organizzata a Bologna nel 1920; ad essa seguono, nella stessa città, la mostra celebrativa del 1946, a cura della galleria Francesco Francia; a Milano, l’'anno successivo, presso la Galleria dell'Esame; nell'ottobre 1967, sempre a Bologna, alla Galleria del Caminetto, assieme ad opere del figlio Flavio; infine, tra il dicembre 2011 e il gennaio 2012, l’'ampia mostra antologica, che ha presentano una settantina di opere dell'’artista, allestita nelle sale del Palazzo d’Accursio a Bologna.