Paléologue nació en París, hijo de Alexandru Paleologu, un rumano revolucionario de Valaquia, que había huido a Francia después de intentar asesinar al Príncipe Gheorghe Bibescu durante la Revolución de Valaquia de 1848. Alexandru fue uno de los tres hijos ilegítimos de Elisabeta Văcărescu, de la familia Văcărescu de Boyardo. Él y sus hermanos fueron posteriormente asumidos por Văcărescu Zoe, madre de Elisabeta, que dio a los niños su nombre de soltera Paleologu. El nombre se convirtió como Paléologue con ortografía francesa.