Né en 1920 à  Copenhague, Danemark, où il vit et travaille.


Il devient en 1948 pionnier de la photographie couleur, en publiant l'ouvrage moderniste 122 Colour Photographs. Dans ce livre, il est convaincu que la couleur est forme.

Keld Helmer-Petersen s'inspire déjà du Bauhaus et d'Albert Renger-Patzsch. La revue légendaire LIFE consacre 7 pages à l'ouvrage, salué d'ailleurs par son directeur Wilson Hicks. Le tremplin LIFE permet à Keld Helmer-Petersen de se rendre aux États-Unis en 1950, où il s'inscrit à la célèbre New Bauhaus School de Chicago, devenue ensuite l'Institute of Design. Il y croise nombre des plus grands photographes américains, dont Harry Callahan et Aaron Siskind. Peu après, Keld Helmer-Petersen y devient également enseignant. Dans les années 50 il participe également à plusieurs expositions internationales, à commencer par "Post-War European Photography" au MoMA de New York, "Subjektive Fotografie II" à Saarbrücken… À Chicago, Keld Helmer-Petersen élabore une nouvelle écriture photographique – noir et blanc, minimaliste, graphique – qui deviendra sa signature. Il fait l'objet en 1960 d'une première publication : Fragments of the City.

Au Danemark il côtoie le monde de l'architecture, nouant des relations avec nombre des meilleurs architectes dont Jörn Utzon, auteur de l'opéra de Sydney. Ce sont aussi des créateurs de mobilier et des designers qui aiment travailler avec Keld Helmer-Petersen. En 1960, il commence à enseigner à l'Académie royale des Beaux-Arts de Copenhague, d'abord à l'institut de la Communication visuelle, et peu après au département de l'Architecture. Depuis les années 1950 il entretient aussi son propre atelier, toujours engagé dans ses deux chemins minimalistes ; le graphisme noir et blanc et la photographie couleur. Aujourd'hui, à l'âge de 85 ans, il est encore en activité.


Keld Helmer-Petersen a exposé aux Rencontres d'Arles en 2005: Keld Helmer-Petersen à l'Espace Van Gogh.