Frances Oldham Kelsey a kanadai Vancouver-szigeten született, és farmakológiát tanult a McGill Egyetemen. 1935-ben végzett, majd a Chicagói Egyetemre ment doktori tanulmányokra. A doktori fokozat megszerzése után 1954-ig folytatta a Chicagói Egyetemen végzett munkát. 1954-től 1957-ig a dél-dakotai Egyetemen tanított. 1943 óta Fremont Ellis Kelsey felesége, két lánya született. Az 50-es években a kanadai mellett amerikai állampolgárságot kapott.
1960-tól Kelsey dolgozott a food and Drug Administration Washingtonban volt, hogy hagyja jóvá az új gyógyszerek és anyagok a piacon. Az egyik első anyag, amelyet ellenőriznie kellett, a talidomid volt. Bár már 20 európai és afrikai országban jóváhagyták, elutasította az anyag elismerését. Nem támaszkodott a Richardson-Merrell cég által szolgáltatott információkra, amelyek nem tartalmazták a teszt eredményeit. Ehelyett csak általános nyilatkozatokat tett a Gr. A. és Richardson-Merrell marketingosztálya, és az üzletemberek és a politikusok nyomást gyakoroltak Kelsey-re. Sürgette Richardson-Merrellt, hogy végezzen teszteket és jelentse az eredményeket. A vállalat összesen hat alkalommal utasította el a jóváhagyást, amelyet minden alkalommal elutasítottak. Richardson-Merrell ezután 1962-ben visszavonta a felvételi kérelmet. Kelsey aggodalmát az anyaggal kapcsolatban megerősítették, amikor világossá vált, hogy az újszülött gyermekek Európában a talidomid terhesség alatt történő bevitelének következményei.
Frances Oldham Kelsey számos díjat kapott teljesítményéért. Többek között megkapta az elnök megkülönböztetett szövetségi polgári szolgálati díját Kennedy elnöktől 1962-ben a thalidomide jóváhagyásának megakadályozásáért, amely az Egyesült Államok polgári kormányzati alkalmazottainak legmagasabb díja.