Zunächst Autodidakt, ging Keller 1858 für vier Jahre mit seinem Vater und Bruder nach Brasilien, von wo er 1862 an die Kunstakademie in Karlsruhe als Schüler von Johann Wilhelm Schirmer und Hans Canon zurückkehrte. 1866 bereiste er die Schweiz und Frankreich. Die Winter der Jahre 1867-1869 verbrachte Keller in Rom, wo er sich mit Anselm Feuerbach anfreundete. Nach dem Erfolg seines Bildes "Tod Philipps II." auf der Weltausstellung in Paris wurde er 1870 Lehrer für Porträt- und Historienmalerei in seiner Heimatstadt und 1879 dort zum Akademiedirektor ernannt. Rufe an die Akademien in Dresden, Kassel und Wien schlug er aus.
Keller begann als Landschafts-, Tier- und Stillebenmaler, wichtig war jedoch vor allem seine dekorative Malerei. Wegen seiner Vorliebe für gedrängte Kompositionen und effektvolle Farbgebung sowie die Darstellung des Prunkvollen und Exotischen wurde er als "badischer Makart" bezeichnet. Sein Hauptverdienst lag in der Wiederbelebung der Freskomalerei. Besonderen Ruf genoss er auch als Porträtist, beliebt waren seine Kinderbildnisse.

Thieme-Becker 20 (1927), S. 97-100; Schneider 1968, S. 122-126; M. Koch, Ferdinand Keller (1842-1922). Leben und Werk, Karlsruhe 1978