Ранние годы
Родилась 28 января 1945 года в Базеле, Швейцария.
С 8–ми лет будущая актриса училась в балетной школе.
С 16–ти лет Марта Келлер работала танцовщицей в Базельском театре. Продолжала обучение танцевальному мастерству в Мюнхене. Однако травма полученная на горных лыжах поставила крест на карьере танцовщицы.
С 1966 года работала в Гейдельбергском и Западноберлинском театрах. Во второй половине 70-х годов - в Париже.
Карьера в кино и на телевидении
На телевидении с 1964 года, снималась в телесериалах, в том числе во Франции в сериале «Девушка из Авиньона» («La demoiselle d'Avignon», 1966). И хотя карьера Марты началась в Германии, из–за майских событий 1968 года она застряла в Париже, и в результате снялась в двух лусших комедиях Филиппа Де Брока.
Первое появление Марты Келлер на киноэкране состоялось в картине «Похороны в Берлине» (1966), но без указания в титрах. В большом кино с 1967 года. Марта Келлер снималась в ФРГ, Англии, Франции, Италии. В 1975–1980 годы - в Голливуде. На съемочной площадке работала с Аль Пачино, Дастином Хоффманом, Марлоном Брандо, Марчелло Мастроянни. Наиболее известная роль Келлер – подружка Дастина Хоффмана в фильме «Марафонец» и арабская террористка в «Black Sunday». Также актриса сыграла в паре с Уильямом Холденом в картине Билли Уайлдера «Федора» (1978).
Затем Келлер играла, в основном, в европейских фильмах, включая «Очи черные» (1987) Никиты Михалкова, с Марчелло Мастрояни. Отечественному зрителю Марта Келлер запомнилась по главным ролям в фильмах: «Ответ знает только ветер» (Анжела Дельпье, 1974, реж. Альфред Фёрер), «Жизнь взаймы» (Лиллиан Морелли, 1977, реж. Сидни Поллак), «Федора» (Федора / Антония, 1978, реж. Билли Уайлдер), «Очи черные» (Тина, 1987, реж. Никита Михалков).
Театр. Постановщик опер
В 2001 Марта Келлер исполнила роль миссис Бертхольт в бродвейской постановке «Нюрнбергский процесс / Judgment at Nuremberg» (эту роль исполняла Марлен Дитрих в фильме Стэнли Крамера 1961 года). В продолжение театральной карьеры, Келлер попробовала себя в оперных спектаклях, правда исполняя разговорные роли, в оратории «Jeanne d'Arc au Bûcher» Артура Хонеггера и «Perséphone» Игоря Стравинского.
Марта Келлер заявила о себе и как оперный режиссер. В 1999, в «Opéra National du Rhin», Марта Келлер осуществила постановку оперы «Dialogues des Carmélites», впоследствии спектакль был повторен в Лондоне.
Для Национальной Оперы Вашингтона и Оперы Лос–Анджелеса Марта Келлер поставила оперу Доницетти «Lucia di Lammermoor». Режиссерский дебют в «Metropolitan Opera» состоялся в 2004 году спектаклем «Don Giovanni».
Личная жизнь
У актрисы есть сын Александр (1971 г.р.), отец ребенка французский режиссер Филипп Де Брока, поставивший лучшие комедии с Бельмондо.
Долгие годы была любовницей Аль Пачино, с которым осталась близкими друзьями.