Johans Kēlers ir pirmais akadēmiski izglītotais igauņu gleznotājs, kurš Imperiālajā Mākslas akadēmijā (Императорская Академия художеств) Pēterburgā ieguva akadēmiķa un profesora nosaukumu. J. Kēlers radīja savus darbus galvenokārt 19. gs. krievu akadēmiskās glezniecības kontekstā, kas stilistiski reprezentēja Pēterburgas vēlīnā klasicisma ideālus ar romantiskām nokrāsām. Krievijas galma gleznotājs J. Kēlers tiek uzskatīts par pirmo nacionāli apzinīgo igauņu gleznotāju un nacionālās glezniecības skolas pamatlicēju. Viņš arī bija nozīmīgs igauņu, somu, latviešu un lietuviešu interešu aizstāvis Krievijas galmā 19. gs. nacionālās atmodas laikā. 

J. Kēlers bija nabadzīgu zemnieku Kajas un Pēta Kēleru (Kai Köler; Peet Köler) ģimenes septītais bērns. Deviņu gadu vecumā vecāki viņu nosūtīja pie vecākā brāļa Tenisa (Tõnisa), kurš strādāja par galdnieku Vīlandē. Pamatizglītību J. Kēlers ieguva Vīlandes apriņķa skolā. Pēc skolas absolvēšanas viņš nevarēja turpināt mācības līdzekļu trūkuma dēļ un kļuva par Vastemeizas muižas pārvaldnieka palīgu. Pamanījis zēna zīmēšanas prasmes, pārvaldnieks 1839. gadā viņu nosūtīja mācīties pie sava brāļa, Cēsīs dzīvojošā daiļkrāsotāja Karla Fābera (Carl Faber), kura darbnīcā nākamos septiņus gadus J. Kēlers apguva zīmēšanu un dekoratīvās glezniecības iemaņas. Šajā laikā Karls Gustavs grāfs fon Zīverss (Carl Gustav Graf von Sievers) būvēja pareizticīgo Cēsu Kristus Apskaidrošanās baznīcu, kur krāsotāja darbus izpildīja K. Fābers. J. Kēlers baznīcā gleznoja eņģeļu galvas un par paveikto saņēma daiļkrāsotāja diplomu un izpelnījās grāfa K. G. fon Zīversa atzinību un atbalstu turpmākajām mācībām. 

1846. gada oktobrī J. Kēlers devās uz Pēterburgu, kur no sākuma dzīvoja kopā ar brāli Tenisu, kurš jau desmit gadus strādāja Pēterburgā Gelica etiķešu apgleznošanas darbnīcā (Мастерская Гелица по росписи этикеток). Darbā par skatlogu iekārtotāju un izkārtņu gleznotāju strādāja arī J. Kēlers. No 1848. gada viņš mācījās vakara kursos zīmēšanu Imperiālajā Mākslas akadēmijā. 1851. gadā J. Kēlers kļuva par pilntiesīgu audzēkni vēsturiskās un sakrālās glezniecības profesora Alekseja Markova (Алексей Тарасович Марков) darbnīcā, kuru absolvēja 1855. gadā ar mitoloģisko eļļas tehnikas gleznu “Hērakls no elles vārtiem atnes Kerberosu” (Геракл выводит Кербера из врат ада, Igaunijas Mākslas muzejā, Eesti Kunstimuuseum). Par šo gleznu J. Kēlers tika apbalvots ar mazo zelta medaļu. Studiju laikā viņš vairākkārt saņēma Imperiālās Mākslas akadēmijas apbalvojumus: divas mazās un vienu lielo sudraba medaļu (1853), lielo sudraba un mazo zelta medaļu (1855) un lielo zelta medaļu (1857). 1858. gadā J. Kēlers ieguva XIV klases mākslinieka šķiru.

No 1857. gada J. Kēlers turpināja izglītību Berlīnē un Parīzē, apmeklēja arī Beļģiju un Nīderlandi, bet 1858. gadā caur Alpiem devās uz Itāliju, kur dzīvoja Milānā, Romā, Florencē un Šveicē Ženēvā. 1857.–1859. gadā viņš gleznoja kompozīciju “Kristus pie krusta” (Христос на кресте, Igaunijas mākslas muzejā). Gleznu 1859. gadā eksponēja mākslas izstādē Romā, un viņš tika uzņemts par Vācu Romas mākslas biedrības Colonna (Colonna des Deutschen Römischen Kunstvereins) biedru. Par gleznu “Kristus pie krusta” 1860. gadā J. Kēlers saņēma Imperiālās Mākslas akadēmijas akadēmiķa nosaukumu. 

1862. gadā J. Kēlers atgriezās Pēterburgā un ieguva skolotāja vietu Imperiālās Mākslas veicināšanas biedrības (Императорское общество поощрения художеств) skolā. Lielāko daļu savas atlikušās dzīves J. Kēlers pavadīja Pēterburgā. Viņa talants bija pamanīts un novērtēts aristokrātu aprindās. No 1862. līdz 1874. gadam J. Kēlers bija imperatora Aleksandra II (Александр IIНиколаевич Романов) meitas, lielkņazes Marijas (Мария Александровнa Романова), zīmēšanas skolotājs. No 1869. gada viņš bija Imperiālās Mākslas akadēmijas docents un līdz 1870. gadam mācīja akvareļu glezniecību mākslas akadēmijas tērpu klasē. 1867. gadā J. Kēleram piešķīra portretu un vēsturiskās glezniecības profesora grādu par kanclera Aleksandra Gorčakova (Александр Михайлович Горчаков) portretu (Maskavas Vēstures muzejā, Музей истории Москвы). Paralēli mākslinieks gleznoja arī ainavas un sadzīves ainas no igauņu zemnieku dzīves. 1876. gadā ar akadēmijas prezidenta rīkojumu J. Kēleru uzaicināja piedalīties akadēmijas padomes sēdēs, bet 1877. gadā iecēla par akadēmijas padomes locekli. No 1874. gada J. Kēlers bija Beļģijas Karaliskās akvarelistu biedrības (Société Royale des Aquarellistes de Belgique) goda biedrs. 

Lai gan J. Kēlers lielākoties dzīvoja Pēterburgā, viņš pastāvīgi uzturēja saites ar dzimteni. 1882. gadā viņš kopā ar citiem igauņu kolonistiem iegādājās lielo Kuntaganas muižu Simferopoles apriņķī Krimā, taču drīz vien nonāca finansiālās grūtībās. Dažus gadus vēlāk īpašumu parādu dēļ pārdeva izsolē.

No 1886. līdz 1889. gadam mākslinieks dzīvoja un strādāja Vīnē, Parīzē un Nicā. J. Kēlers piedalījās arī igauņu kultūras dzīvē un bija viens no ievērojamākajiem Igaunijas nacionālās atmodas kustības veicinātājiem un pārstāvjiem, viņš bija Pēterburgas igauņu intelektuāļu nozīmīgākā persona. J. Kēlers piedalījās igauņu nacionālās atmodas kustības iniciatīvās, darbojās kā vidutājs starp kustību un Krievijas varas iestādēm. No 1891. līdz 1893. gadā viņš bija Igaunijas Literatūras savienības (Eesti Kirjameeste Selts) priekšsēdētājs. J. Kēlers draudzējās ar Krišjāni Valdemāru un bija labi pazīstams ar citiem jaunlatviešiem. Līdz mūsdienām ir saglabājusies gleznotāja apjomīgā sarakste ar K. Valdemāru. 

Nozīmīga ir pēc grāfa Emanuela fon Zīversa (Emanuel von Sievers) pasūtījuma uzgleznotā altārglezna “Pieta” (1857/1858, Cēsu Svētā Jāņa baznīcai), kas mūsdienās ir neatņemama šā 13. gs. arhitektūras pieminekļa interjera daļa. 

J. Kēlers bija viens no izcilākajiem 19. gs. 60.–90. gadu portretu gleznotājiem Krievijas impērijā. Viņš gleznoja daudzus augstu amatpersonu portretus, tostarp imperatoru Aleksandru II un Aleksandru III (Александр III Александрович Романов). Nozīmīgākie darbi: “Tēva portrets” un “Mātes portrets” (Isa portree, Ema portree, abi no 1857. līdz 1864. gadam, Igaunijas mākslas muzejā), igauņu nacionālās literatūras pamatlicēja Fridriha Kreicvalda portrets (Friedrich Reinhold Kreutzwald, 1864, Igaunijas vēstures muzejā, Eesti Ajaloomuuseum), krievu ģeogrāfa Pjotra Semjonova-Tjanšanska (Пётр Петрович Семёнов-Тян-Шанский, 1869, privātkolekcijā) portrets, komponista Aleksandra Serova (Александр НиколаевичСеров, 1870, Valsts Tretjakova galerijā, Государственная Третьяковская Галерея) portrets un “Dāmas portrets” (Daami portree, 1876, Ennas Kunilas mākslas kolekcijā, Enn Kunila kunstikollektsioon). 

Romantiskām nokrāsām bagātas ir J. Kēlera gleznotās vēstures un sadzīves žanra gleznas, kurās  mākslinieka radošais rokraksts izceļas ar rotaļīgu stilizāciju, spilgtām krāsām un plašu toņu paleti eksotiskas floras un faunas gleznojumos. Nozīmīgākais darbs ir “Ieva ar granātābolu” (Eeva granaatõunaga, no 1879. līdz 1880. gadam, Igaunijas mākslas muzejā). Gleznas daudzdimensionālā un daudzslāņainā koncepcija atklāj tā dēvētās dzīves filozofijas pamatnostādnes Ievas tēla traktējumā. Mīkstā izliekumā uzgleznotajā Ievas ķermeņa izliekumā dominē Krievijā populārā salona akadēmisma stilistika. 

Lai gan cēlies no zemākiem sabiedrības slāņiem, J. Kēlers sasniedza visaugstākos tolaik pieejamos titulus mākslā un bija spilgtākais igauņu profesionālās mākslas pamatlicējs. Viņš ar savu aktīvo un daudzveidīgo darbību bija starp nozīmīgākajiem igauņu nacionālās atmodas kustības atbalstītājiem, sniedzot tai būtisku garīgo un finansiālo palīdzību.