Tempel erlernte ab 1837 in Meißen das Handwerk des Lithografen. Von 1840 an begibt er sich auf eine Wanderschaft die ihn unter anderem in die Kopenhagen Stockholm und Christiana (heute Oslo ) führt.
1858 ließ er sich als freischaffender Lithograf Venedig nieder und heiratete. Seine Lithografien und waren aufgrund ihrer Detailgenauigkeit geschätzt und so er für Botaniker und andere Naturwissenschaftler.
Tempel der sich seit seiner Schulzeit die Astronomie interessierte erwirbt 1858 ein vierzölliges Linsenteleskop ( Refraktor ). Mit diesem für heutige Verhältnisse eher Instrument entdeckt er 1859 einen Kometen und einen Reflexionsnebel in den Plejaden . Die letztere Entdeckung wurde zunächst angezweifelt die Plejaden intensiv beobachtet worden waren ohne der lichtschwache Nebel bis dahin entdeckt wurde.
Nach Ausbruch des Deutsch-Französischen Krieges im Jahre 1870 wurde er des Landes verwiesen und zurück nach Italien. 1875 übernahm er die Leitung der kurz erbauten Sternwarte von Arcetri südlich von Florenz . Der dort installierte Refraktor war mit Öffnung von 283 mm und einer Brennweite von 5370 mm das größte Teleskop Mit diesem Instrument untersuchte er neblige Objekte. 1885 erschien in Prag seine Veröffentlichung Über Nebel .
Für seine Leistungen auf dem Gebiet Astronomie wurde Tempel mehrfach ausgezeichnet. Zu seinem wurde ein 40 km großer Mondkrater sowie der Asteroid (3808) Tempel benannt. von ihm entdeckte Kometen tragen seinen Namen.