Nacido en Filadelfia, Pensilvania, tras graduarse en la Ludlum School of Dramatic Art, Keighley, entonces con 23 años de edad, empezó a actuar como intérprete teatral.

Con la llegada del cine sonoro, se trasladó a Hollywood, donde trabajó para Warner Bros., estudió en el que demostró su capacidad como director en diferentes géneros cinematográficos.

Así, fue escogido para dirigir Robin de los bosques, película protagonizada por Errol Flynn, aunque finalmente fue reemplazado por Michael Curtiz.

William Keighley se retiró en 1953 y se trasladó a vivir a París, Francia, junto a su esposa, la actriz Genevieve Tobin.

Fue enterrado en el Cementerio Forest Lawn Memorial Park de Glendale (California).