Han tok artium i latin (1912), dernest filologi før han ble bibliotekar i Stortinget (1916–), utnevnt til stortingsbibliotekar (1924). Keilhau var styreleder i det første gymnasiastmållaget i Oslo (1911), aktiv i studentmållaget og bidro til Syn og Segn blant annet med omfattende register. Han var far til forfatteren Carl Keilhau (1919–57), sønn av Karl Keilhau og Modesta Konow, samt gift med Anna Østvold (1889–1987).