La carrera política Noé Doroteo Castillejos se entiende a partir de que se volvió la mano derecha, el hombre de confianza, el escudero inexorable de Benjamín Robles Montoya, líder estatal del PT, partido que se ha convertido en franquicia personal en Oaxaca.
Esta cercanía con su padrino, le permitió escalar meteóricamente en el gobierno de Gabino Cué Monteagudo. Bajo el cobijo de Robles, Noé pasó de formar parte del Sindicato de Trabajadores al Servicio de los Tres Poderes del Estado, a ostentar una dirección estatal para luego llegar a ser subsecretario de Desarrollo Regional de la Secretaría de Desarrollo Social y Humano.
Formó parte del Sindicato de Trabajadores al Servicio de los Tres Poderes del Estado entre los años 2000 y 2003.
Director de Participación Ciudadana y Organización Social de la Coordinación General de Módulos de Desarrollo Social (2010-2011), en el sexenio de Gabino Cué.
Coordinador General de Módulos de Desarrollo Social (2011-2014), también con Cué Monteagudo.
En 2013, trató de ser diputado local por el PAN del IV Distrito, Noé Doroteo Castillejos iba como propietario y en como suplente le acompañaba Ismael Rojas Borjas, pero sus intenciones se quedaron en solo la precandidatura pues Zonia López Cruz se quedó con la candidatura y posteriormente ganó para integrarse a la 62 Legislatura Local de Oaxaca.
Subsecretario de Desarrollo Regional de la Secretaría de Desarrollo Social y Humano (2014-2016), de nueva cuenta en el sexenio de Gabino Cué.
Fue Diputado Local por el Distrito XVII, Tlacolula de Matamoros en la LXIV Legislatura del H. Congreso del Estado de Oaxaca.
En 2019 estalló el escándalo mediático más fuerte en el que se le ha involucrado, cuando se descubrió (de manera documental) que estaba en la nómina de la Universidad Autónoma “Benito Juárez” de Oaxaca sin cumplir con su trabajo como docente pero que sí cobraba puntualmente, como lo demostró el Departamento de nóminas de la UABJO, que evidenció que Noé Doroteo Castillejos estaba adscrito a la Facultad de Derecho y Ciencias Sociales con la categoría 18 y con la Asignatura C NH (Categoría No Homologado). Fue dado de alta en el sistema de nóminas con fecha primero de mayo de 2017, como lo muestra la constancia de fecha 5 de diciembre de 2019.
Actualmente es Diputado Local plurinominal en la LXV Legislatura del H. Congreso del Estado de Oaxaca.
Las acusaciones de corrupción también lo vinculan con pactos y «bisnes» con el PRI, pues trae jugosos negocios con Francisco Ángel Maldonado Martínez, actual titular del ICAPET
