Jesienią 1862 roku Keller powrócił do Karlsruhe i rozpoczął edukację w Szkole Sztuk Pięknych. Początkowo uczęszczał do klasy rysunku Karla Schicka, następnie przeniósł się do klasy pejzażu , później studiował u Hansa Gude i Ludwiga des Coudres. Jako że nie przynosiło mu to większych korzyści w rozwoju artystycznym, od 1864 roku pobierał lekcje w prywatnym atelier , który właśnie po raz drugi przybył do karlsruskiej akademii. Tam otrzymał podstawy techniczne w malarstwie figuratywnym oraz wykształcenie jako kolorysta.
W latach 1866–1867 odbył podróże studyjne do Szwajcarii i Francji. W 1867 roku jego obraz historyczny „Śmierć Filipa II” zdobył uznanie na Wystawie Światowej w Paryżu. W latach 1867–1869 mieszkał w Rzymie, gdzie za pośrednictwem Victora von Scheffla poznał Anselma Feuerbacha, który obok Canona wywarł na niego silny wpływ. Keller zaprzyjaźnił się z Feuerbachem, pozował mu i brał udział w dokańczaniu „Sądu Parysa”, który został wystawiony na jesiennej wystawie w Berlinie w 1870 roku.