千秋在就读庆应义塾女子高等学校时，以录取医学系当作努力的目标。高等学校毕业后，她顺利成为庆应义塾大学学生，并加入滑雪社，并曾获得体育奖项。1977年大学毕业后，向井千秋成为庆应义塾大学首位女外科医生。她之后曾担任静冈县清水总医院普通外科（1978年）、神奈川县济生神奈川县医院急诊外科（1979年）、栃木县宇都宫济生医院心血管外科等职务（1982年）。在1981年，向井千秋担任因主动脉夹层住院的石原裕次郎的主治医师。
太空任务.1983年，向井千秋参加宇宙航空研究开发机构宇航员招