Lilyan Kesteloot est née à Bruxelles en 1931. Elle est donc belge, mais a passé son enfance au Congo. C'est dans les années 50 qu'elle connaît un véritable choc en lisant Cahier d'un retour au pays natal d'Aimé Césaire. C'est là qu'elle commence à étudier les auteurs africains francophones. En 1963, elle  publie son premier ouvrage, Les Écrivains noirs de langue française : Naissance d'une littérature, inspiré de sa thèse présentée à l'Université Libre de Bruxelles deux ans plus tôt.

Lilyan Kesteloot est d'abord professeur aux Écoles Normales Supérieures du Cameroun, du Mali et de la Côte d'Ivoire. En 1971, elle s'installe au Sénégal où elle enseigne à l'Université Cheikh-Anta-Diop (à Dakar). Dans le même temps Léopold Sédar Sengor, alors Président du Sénégal, la nomme responsable d'un département spécial de l'Institut fondamental d'Afrique noire (IFAN) consacré à la collecte des traditions orales de l'Ouest africain. Lilyan Kesteloot regroupe alors plus de 2000 enregistrements de griots.

En 1975, la chercheuse qui commence à être connue publie une thèse de 11 volumes intitulée Études sur la littérature africaine francophone et traditionnelle. Cette thèse est encore citée comme une référence.

Lilyan Kesteloot est souvent considérée comme une pionnière dans le domaine de la recherche sur la notion de négritude et sur les littératures africaines francophones, auxquelles elle est la première à s'intéresser longuement. L'objectif de son travail est de montrer que les écrivains africains n'ont pas pour seule inspiration la littérature occidentale. Elle a d'ailleurs établi des comparaisons entre les chansons de gestes d'Europe et l'oralité des contes africains.

Aujourd'hui, Lilyan Kesteloot est toujours chercheuse à l'IFAN et elle enseigne à la littérature africaine à l'Université de la Sorbonne Paris IV. Elle a publié de nombreuses traductions d'épopées et des contes africains. Elle a aussi créé le Réseau Euro-Africain de Recherche sur les Épopées (REARE).