Frances Oldham Kelsey wurde auf Vancouver Island, Kanada, geboren und studierte Pharmakologie an der McGill University. Sie schloss dieses Studium 1935 ab und ging anschließend für ein Promotionsstudium an die University of Chicago. Auch nach ihrer Promotion arbeitete sie zunächst bis 1954 an der University of Chicago weiter. Von 1954 bis 1957 lehrte sie an der University of South Dakota. Sie war mittlerweile seit 1943 mit Fremont Ellis Kelsey verheiratet und hatte zwei Töchter. In den 50er Jahren erhielt sie zusätzlich zur kanadischen die US-amerikanische Staatsangehörigkeit.
Ab 1960 arbeitete Kelsey für die Food and Drug Administration in Washington, D.C. Sie hatte vor allem neue Medikamente und Substanzen für den Markt zuzulassen. Eine der ersten Substanzen, die sie überprüfen musste, war Thalidomid. Obwohl es bereits in 20 europäischen und afrikanischen Ländern zugelassen war, verweigerte sie die Anerkennung für die Substanz. Sie verließ sich nicht auf die Angaben der Firma Richardson-Merrell, die keine Testergebnisse beinhalteten. Stattdessen wurden nur generelle Aussagen Grünenthals und des Marketing-Departments von Richardson-Merrell angegeben, und Geschäftsleute und Politiker übten Druck auf Kelsey aus. Sie forderte Richardson-Merrell auf, Tests durchzuführen und die Ergebnisse mitzuteilen. Die Firma weigerte sich und verlangte insgesamt sechs Mal, die Zulassung zu gestatten, was jedes Mal abschlägig beschieden wurde. Im Jahre 1962 zog Richardson-Merrell dann den Antrag auf Zulassung zurück. Kelseys Bedenken gegenüber der Substanz wurden bestätigt, als klar wurde, dass die Schädigungen neugeborener Kinder in Europa auf Thalidomid-Einnahme in der Schwangerschaft zurückzuführen waren.
Frances Oldham Kelsey ist für ihre Leistung mehrfach ausgezeichnet worden. Unter anderem erhielt sie 1962 von Präsident Kennedy für die Verhinderung der Zulassung von Thalidomid den President’s Distinguished Federal Civilian Service Award, die höchste Auszeichnung für zivile Regierungsangestellte in den USA.
