Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
Keetels, en medlem av den segerrika 2014 World Cup laget, sköt låg förbi Maddie Hinch i fjärde kvartalet efter två skott hade blockerats.
England vann flera straffhörn, men var frustrerad av ett motståndskraftigt holländskt försvar.
Alex Danson gick nära men med ett skott sparat av väktare Anne Veenendaal.
Danson team-kamrat Sophie Bray gick också plågsamt nära att göra poäng som hon misslyckades med att konvertera Zoe Shipperley lågdriven pass.
Keetels sade: " Det var fantastiskt. Jag är så lycklig. Engelsmännen anföll och försvarade väl.
"Vi njuter av pressen. Publiken är helt orange så det känns som en extra spelare på fältet."
Hemlandet kommer att spela grannar Belgien i lördags final. England tar sig an Tyskland för bronsmedaljen innan matchen.
England spela Nederländerna igen, denna gång i männens semifinal på fredag (19:00 BST).
Englands förhoppningar om att försvara sin EuroHockey-titel omintetgjordes i semifinalskedet när Marloes Keetels strejk skickade genom Nederländerna.