Quarto di nove figli (fra i quali i parlamentari Alessandro D'Ancona, editore de La Nazione e Sansone D'Ancona, stretto consigliere di Ricasoli, oltre al geologo Cesare, fondatore della Società geografica italiana), Vito avvia il suo tirocinio artistico studiando incisione presso Samuele Jesi, poi nel 1844 viene ammesso all'Accademia di Belle Arti dove è allievo di Giuseppe Bezzuoli, pittore di orientamento accademico e tradizionale, insieme a Telemaco Signorini. Nel 1848 partecipa come volontario alla Prima guerra d'indipendenza, combattendo a Curtatone e Montanara; di rientro dall'impegno bellico, condivide uno studio di pittura in via della Pergola con l'amico Augusto Arnaud.