Helene Emma Laura Juliane Müller werd geboren op 11 februari 1869 te Horst bij Essen (Duitsland). Op 15 mei 1888 trouwde zij Anthony George Kröller, die geboren was op 1 mei 1862 te Rotterdam. Anthony Kröller werd in 1889 directeur van de firma Wm H. Müller & Co. te Rotterdam die onder zijn leiding tot grote bloei kwam. Het hoofdkantoor werd in 1900 verplaatst naar de Lange Voorhout 3 te Den Haag. In de winter van 1906-1907 volgde mevrouw Kröller samen met haar man en dochter op zondag de wintercursus kunstbeschouwing van H.P. Bremmer bij hem thuis. Vanaf 1908 gaf Bremmer op vrijdag bij de familie Kröller lezingen. Mevrouw Kröller ging vanaf 1907 kunstwerken verzamelen uit de zeventiende, de tweede helft van de negentiende en begin twintigste eeuw.
Vanaf april 1912 werd door mevrouw Kröller ook in Keulen, Parijs en Meudon kunstwerken gekocht. Zij kwam in het bezit van een groot aantal schilderijen van Vincent van Gogh. Uiteindelijk zou zij 91 schilderijen en 185 tekeningen van Vincent van Gogh bezitten.
In 1913 kocht zij in Parijs het eerste kubistische schilderij, n.l. het nevenstaande Stilleven met petroleumlamp van Juan Gris uit 1912. Vanaf 1 september 1913 was een deel van de verzameling te zien in de benedenruimten van Lange Voorhout 1.
Naar aanleiding van een tentoonstelling bij Walrecht in Den Haag in juni-juli 1914 kocht mevrouw Kröller haar eerste schilderij van Piet Mondriaan, n.l. Compositie in lijn en kleur uit 1912-1913. Tussen 1913 en 1920 zou mevrouw Kröller negen belangrijke schilderijen van Piet Mondriaan kopen. Toen de Catalogus van de Schilderijenverzameling van Mevrouw H. Kröller-Müller geschreven door H.P. Bremmer verscheen met haar bezit op 1 april 1917 bezat zij 408 werken.
Begin 1909 kocht de familie Kröller de boerderij De Harskamp met 450 ha grond op de Veluwe. In hetzelfde jaar werd op een publieke veiling een aangrenzend stuk grond van 1200 ha gekocht. Meneer Kröller wilde daar gaan rijden en jagen. In de volgende jaren werd het terrein verder vergroot tot het huidige Nationale Park de Hoge Veluwe.
Op januari 1911 kocht de familie Kröller het landgoed Ellenwoude te Wassenaar en lieten diverse architecten een huis met ruimte voor de collectie ontwerpen, maar het werd niet uitgevoerd. Eind 1915 of begin 1916 werd de buitenplaats Groot Haesebroek te Wassenaar gekocht en na renovatie verhuisde de familie Kröller per 1 mei 1916.
Voor het terrein bij Hoederloo ontwierp H.P.Berlage in 1915-1916 het Landhuis Sint Hubertus. Ook voor een museum maakte Berlage diverse tekeningen in mei 1917, maar in 1919 werd de samenwerking beëindigd. In februari 1920 startte de samenwerking met Henry van de Velde. Hij zou in twee jaar een ontwerp maken voor een nieuw huis met museum op Groot Haesebroek en een museum in Hoenderloo. In februari 1921 werd een begin gemaakt met de grondwerkzaamheden en in juni volgde de betonbouw voor o.a. de ingang van het museum op de Veluwe. Door financiële problemen werd op 7 mei 1922 de bouw definitief stil gelegd. In 1925 maakte Henry van de Velde een nieuw ontwerp voor een veel kleiner museum met uitsluitend een begane grond. Op 30 juni 1926 kwam er een eind aan de samenwerking met Henry van de Velde.
In 1921 werden vele werken aangekocht o.a. werken van Georges Braque, Pablo Picasso, Gris, Jean Metzinger, Auguste Herbin. De onevenwichtige keuze uit het kubisme was denkelijk te danken aan de aankopen via kunsthandelaar Léonce Rosenberg. Ook kocht zij op de veiling van de geconfisqueerde werken van de Duitse kunstenaar Richard Goetz, die gehouden werd in februari 1922. Het bekende werk Le Chahut van George Seurat kocht zij daar voor 32.000 francs.
De financiële problemen zorgde er ook voor dat het aankopen van kunstwerken vanaf 1922 tijdelijk sterk afnam. In de winter van 1923-1924 gaf mevrouw Kröller een reeks inleidingen over moderne kunst voor de Haagse Volksuniversiteit op de Lange Voorhout 1 te Den Haag. Deze voordrachten verschenen in 1925 in druk onder de titel Beschouwingen over problemen in de ontwikkeling der moderne schilderkunst.
Op 15 maart 1928 schonk de familie Kröller bijna de gehele verzameling aan de op 14 maart 1928 opgerichte Kröller-Müller Stichting. De stichting had als opdracht een museum te bouwen en de verzameling in stand te houden. De verzameling bestond uit ongeveer 800 schilderijen, 275 beelden, 5000 tekeningen en grafiek en 500 stuks kunstnijverheid. Van de kubisten was alleen Gris met 14 schilderijen ruim vertegenwoordigd.
Op 17 april 1931 betrok de familie Kröller het nieuwe Groot Haesebroek. De financiële achteruitgang zorgde ervoor dat op 1 januari 1933 een eind kwam aan het dienstverband van H.P. Bremmmer en dat mevrouw Kröller contact zocht met de heer P. Visser van het Ministerie van Onderwijs, Kunsten en Wetenschappen voor het realiseren van een museum. Eind 1933 werd het kantoorpand aan het lange Voorhout verlaten. De verzameling werd overgebracht naar Groot Haesebroek.
Op 26 april 1935 werd de stichting Het Nationale Park de Hoge Veluwe opgericht. Op 15 april 1937 werd de overeenkomst getekend door de Kröller-Müller Stichting en de Staat der Nederlanden, waarbij het bezit werd overgedragen en mevrouw Kröller benoemd werd tot directrice. Tot de overdracht behoorden 3 schilderijen van Braque, 4 van Picasso, 14 van Gris, 20 van Herbin en 5 van Severini.
Nadat de familie Kröller verhuisd was op 17 mei 1937 naar Hoenderloo werd van 15 juni t/m 3 oktober 1937 Groot Haesebroek opengesteld voor publiek. Na de oplevering van het overgangsmuseum op het landgoed De Hoge Veluwe zorgde mevrouw Kröller voor de inrichting van het museum. Op 13 juli 1938 werd het museum Kröller-Müller geopend.
Op 14 december 1939 overleed mevrouw Kröller. In haar verslag over 1938 schreef zij o.a.: 'Als hoofddoel stelde zij (=mevrouw Kröller) zich een aanschouwelijk beeld te geven van de ontwikkeling zoowel van den individueelen modernen kunstenaar als van de kunst onzer dagen in het algemeen. De leidende gedachte bij het tot stand brengen der collectie was, zooals gezegd, een overzicht te geven van de geestesrichtingen van onzen tijd, aan de hand van de ontwikkeling der moderne kunst vanaf het positieve Realisme van omstreeks 1860 tot de kunst van heden, over het Impressionisme, Pointillisme en Cubisme heen.' De heer Kröller overleed op 5 december 1941.