Elle n'a que 16 ans quand sa première nouvelle, There’s Something About a Sailor, qui mêlent intrigues sentimentale et policière, est acceptée par le Love Story Magazine.
En 1956, elle publie son premier roman, A Cold Coming, le premier volume d'une trilogie consacrée à l'inspecteur Brett Nightingale de la police d'Édimbourg.
En 1961, elle fait paraître Une bonne pâte (The Spoilt Kill), où apparaît le détective privé britannique Hedley Nicholson. Ce roman, lauréat du Gold Dagger Award, raconte comment une « jeune décoratrice est soupçonnée d'espionner et de vendre les motifs des nouveaux modèles à des firmes concurrentes. Le directeur paie un homme (le narrateur) pour la surveiller. Un climat de suspicion se propage et s'étend bientôt à tout le personnel. Corinne, la décoratrice, reste étrangère aux manigances et aux passions qui se déchaînent. Le meurtre sera l'inévitable conclusion à la montée en puissance de l'angoisse »[3]. Chez Mary Kelly, les développements psychologiques prennent souvent le pas sur l'intrigue policière proprement dite.
