Su familia descendía de la nobleza rusa y eran bien vistos antes de la Revolución rusa, más tarde tuvieron dificultades debido a su patrimonio.

Kéldysh Terminó su educación en Ivanovo-Voznesensk, donde la familia se había mudado en 1918.

Luzin publicó su primera teoría matemática, la cual era una evaluación utilizando fracciones continuas del cuarto conjunto de Borel en 1930.

[1]​ En ese tiempo, tuvo su primer hijo, Leonid Veniaminovich Kéldysh (ru)[2] en 1931.

[3]​ En 1964, fue profesora titular en la Universidad Estatal de Moscú y en 1966 publica el libro Enlaces topológicos en espacio euclidiano para ayudar a su alumnado el entender sus conferencias.