Resultatene fra disse undersøkelsene publiserte han i Nyt magazin for naturvidenskaperne. I 1823 tok han initiativ til det som i 1828 ble Norsk Physiografisk Forening. I 1824 guidet han naturviteren Henrik Steffens på turer oppi Valdres, og fikk via hans innflytelse, et stipendium til utenlandsopphold. Den brakte Keilhau til Berlin, Freiburg, Wien, Tyrol og Nord-Italia. Også Niels Henrik Abel var med på dannelsesreisen. Vel tilbake ble Keilhau tilsatt som lektor 1826 og året efter innvalgt i Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab i Trondheim. Han ga i 1831 ut en skildring av sin reise til Finnmark, Bjørnøya og Svalbard. Hensikten med denne reisen var geologiske undersøkelser, men i dag har denne boken også stor topografisk og historisk verdi.