Waldenström blev fil.dr 1863, prästvigdes 1864 men begärde avsked från prästämbetet 1882. Han var lektor i kristendom, grekiska och hebreiska i Umeå 1864–74 och i Gävle 1874–1905, ledamot av riksdagens andra kammare 1884–1905 och av kyrkomötet 1868 och 1908–10 samt Svenska Missionsförbundets (SMF) missionsföreståndare från 1908.