V letech 1974 až 1979 Jan Keller vystudoval historii a sociologii na Filozofické fakultě Masarykovy univerzity v Brně. Působil jako interní aspirant ČSAV, poté jako závozník ČSAD a jako učitel na střední škole v Havířově. Od roku 1983 byl odborným asistentem na katedře sociologie filozofické fakulty v Brně.
Ve druhé polovině 80. let 20. století Jan Keller coby stipendista fancouzské vlády absolvoval studijní pobyty na univerzitách v Bordeaux, v Aix-en-Provence a na pařížské Sorbonně, kde studoval dějiny Francie v 60. a 70. letech 17. století. V roce 1992 obhájil habilitační práci O byrokratizaci státní správy ve Francii za starého režimu.
V roce 1998 Jan Keller stál u zrodu oboru Humanitní environmentalistika na Masarykově univerzitě v Brně, v roce 1999 zde pracoval jako profesor pro obor sociologie. Od roku 2000 působí jako profesor sociologie na Fakultě sociálních studií Ostravské univerzity. Je autorem mnoha knih z oblasti sociologie a environmentalistiky.
Jan Keller se do politiky dostal v 70. letech, ale až v roce 2014 získal první veřejnou funkci - stal se europoslancem za ČSSD. V 70. letech se stal členem KSČ a podle jeho slov se tak stalo jen proto, že "předpokladem pro práci v oblasti společenských věd bylo členství v KSČ".
V roce 2009 Jan Keller kandidoval neúspěšně do Evropského parlamentu na šestém místě kandidátky Demokratické strany zelených. V roce 2014 to zkusil znovu, stal se již coby nestraník lídrem ČSSD a to mu eurokřeslo vyneslo. Ve volebách do EP 2019 se rozhodl již nekandidovat.
Sociolog, filozof, publicista a environmentalista Jan Keller byl oceněn dne 28. října 2013 z rukou prezidenta Miloše Zemana Medailí za zásluhy.