Lielie ķīri ligzdo atklātās vietās dažāda veida ūdenstilpju (jūras piekraste, ezeri, dīķi, upes, purvi u. tml.) virsūdens augāja ceros, ar pļavu veģetāciju klātās saliņās un krastos. Diezgan plastiska suga attiecībā uz ligzdošanas vietas izvēli, dažkārt neizvairās no apdzīvotām vietām. Vismaz kopš 1999. gada sākuši ligzdot uz jumtiem Rīgā (Preses nams), visvairāk šo putnu (ap 1200 ligzdām) uz Preses nama bija 2020. gadā.
Lielie ķīri ligzdo kolonijās, kuru izmērs var būt ļoti atšķirīgs – no dažām līdz vairākiem tūkstošiem ligzdu. Putni cenšas atgriezties vecajā vietā, it sevišķi – ja ligzdošana iepriekšējā sezonā bijusi sekmīga. Latvijā no ziemošanas vietām ierodas aptuveni marta sākumā. Parasti pirmie atlido tēviņi un aizņem potenciālās ligzdu vietas, kuru teritorija gandrīz nekad nav mazāka par 1 m²; to vēlāk aktīvi aizstāv no citiem putniem. Mātīte izvēlas tēviņu, tad seko noteikta parauga riesta pozas, kustības un saucieni. Ligzdu būvē abi partneri no apkārtējo augu stiebriem un lapām; ap 30–40 cm diametra kaudzītē sakrautā kausveida ligzda ir atklāta, nedaudz pacelta virs substrāta. Pilnā dējumā ir trīs zaļganbrūnas (paretam gaišzilas) olas ar tumšiem un neregulāriem plankumiņiem. Olas perē un mazuļus baro abi vecāki, mazuļi izšķiļas pēc 22–26 dienām. Olu čaumalu aiznes tūlīt pēc mazuļa izšķilšanās. Pirmās 3–5 dienas mazuļi paliek ligzdā, vēlāk tie aizklīst no tās aizvien tālāk, it sevišķi potenciālu briesmu brīžos. Lidspēju iegūst un koloniju pamet 25 dienas pēc izšķilšanās vai vēlāk.
Barības sastāvs un ieguves vietas kopš 20. gs. vidus ir mainījušās. Sākotnēji barību lielie ķīri meklēja galvenokārt ūdenstilpju seklūdeņos, cenšoties pamanīt sīkas zivtiņas un vēžveidīgos, lidojot zemu virs ūdens un uzlasot izlidojošos ūdenskukaiņus. Barību iegūst arī lauksaimniecības platībās, uzlasot sliekas, kukaiņus, to kāpurus un kūniņas, citus bezmugurkaulniekus. Kopš 20. gs. 50. gadu beigām sāka apgūt gan lielas atklātās izgāztuves, gan atkritumu tvertnes pie dzīvojamajām mājām (pārtikas atkritumi, tajos savairojušies kukaiņi). Masveidā barības meklējumos sāka ierasties zivju pārstrādes uzņēmumos, barojoties ar zivju atgriezumiem un nesaimnieciski glabātām zivīm, kažokzvēru fermās (zvēru neapēstā barība). Barošanās lidojumi pagarinājās no apmēram 25 km līdz 40 km, atsevišķos gadījumos pat līdz 70 km no ligzdošanas kolonijas.
Vairāk nekā puse no mazuļiem iet bojā līdz lidspējas iegūšanai, bet izdzīvojušajiem ir iespējas sasniegt pat 33 gadu vecumu.