林元庆拥有清华大学光学工程硕士学位，并于2008年获得宾夕法尼亚大学电子工程博士学位。在宾夕法尼亚大学读博士期间，主攻机器学习方向，其间创造性的提出了基于L1-norm的贝叶斯稀疏学习(Bayesian Sparse Learning)，并在其理论和应用上进行了深入的探索，在攻读博士期间在顶级国际会议和期刊共发表了12篇论文。在2007年，论文被NIPS大会接收做大会报告(oral)。

2008年加入NEC美国实验室，主攻研究机器学习在计算机视觉领域的应用。2010年，林元庆带领NEC-UIUC团队在第一届的ImageNet大规模视觉识别挑战赛上获得第一名。

2012年，林元庆担任NEC美国实验室媒体分析部门主管，主攻两个研究方向：一是基于移动云的大规模细粒度图像识别，二是自动驾驶的3D视觉感知。2012年，获邀在硅谷的年度Bay Area Vision Meeting （硅谷年度关于计算机视觉的学术讨论会）进行关于细粒度图像识别的主题报告。2013年，林元庆带领NEC团队在ImageNet大规模物体检测挑战赛上获得第二名。2014年，团队的无人车视觉技术在KITTI自动驾驶benchmark上的物体检测、物体跟踪及单眼视觉里程计共三个方向上都取得第一名的评比结果。2014，林元庆再次获邀在硅谷的年度Bay Area Vision Meeting做关于无人车计算机视觉的主题报告。 由于在无人车计算机视觉领域的突出贡献，林元庆获邀在IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems 2016做大会的主题报告。在他担任部门主管期间，团队的顶级论文（比如在三大计算机时间顶级会议CVPR, ICCV和ECCV接收为oral的论文）数量获得数倍的提升，团队成员还获得了CVPR2014的年度最优秀论文奖。他的团队不仅研究成果突出，而且还在研发成果的商业化上硕果累累。团队在2012~2015年期间四次获得NEC公司技术商业化贡献奖。