Kelley arbeitete als Dozent an der University of California, San Francisco, und veröffentlichte 1942 eigene Untersuchungen zum Rorschachtest. Er wurde 1942 als Armeepsychiater eingezogen. Bei Kriegsende 1945 wurden die gefangen genommenen NS-Größen zunächst im Camp Ashcan im luxemburgischen Mondorf-les-Bains inhaftiert. Als Psychiater war Kelley dort Mitglied einer Gruppe von sechs "oder" sieben Psychologen und Psychiatern, die die 52 Inhaftierten psychologisch untersuchen sollten. Dabei wurde auch der Rorschach-Test eingesetzt. Als die Gefangenen in das Nürnberger Gefängnis verlegt wurden, erhielt Kelley seinen Marschbefehl nach Nürnberg. In den Verhandlungen des Nürnberger Prozesses gegen die Hauptkriegsverbrecher ab November 1945 wurde er als Gerichtspsychiater eingesetzt. Es war seine Aufgabe, vor Gericht die Zurechnungsfähigkeit der 22 Angeklagten zu begutachten, dies stand insbesondere bei Rudolf Heß in Frage. Kelley kam bei den Gesprächen mit den Gefangenen in engen Kontakt unter anderem mit Hermann Göring, der ihm auch einen persönlichen Brief schrieb. Kelley wurde nach einem Monat als Gerichtspsychiater von Leon Goldensohn abgelöst, während sein Mitarbeiter, der deutsch sprechende Gustave M. Gilbert, weiterhin als Gefängnispsychologe fungierte.