Ottesen-Jensen ble født Elise Ottesen i tidligere Høyland kommune ved Sandnes i Rogaland, som prestedatter og nummer 17 i en søskenflokk på 18. Både moren og faren tilhørte embetsstanden; faren Immanuel Ottesen var prest, moren Karen Essendrop biskopsdatter. Allerede som barn reagerte hun mot mangelen på demokratisk tanke- og handlingsmåte, mot oppdelingen i «fine» og «simple». I sin ungdom ble hun tiltrukket av Arne Garborgs antikirkelige pamfletter, hvor han satte spørsmålstegn ved den autoritet som presteskapet påberopte seg, og pekte på den trangsyntheten og forutinntattheten mange av prestene møtte omverdenen med. På grunn av religiøs tvil nektet hun å konfimere seg, noe som skapte uro hjemme. Hun var også en stor beundrer av Henrik Wergeland, og hans opplysningsskrifter for arbeiderklassen, samt hans forsvar for jødene, påvirket henne. Hun ble utdannet til tannlege, men måtte avbryte studiene etter at hun ble skadet i en eksplosjon på tannlegekontoret. Da lillesøsteren Magnhild bare 16 år gammel ble sendt til Danmark av sin rasende far for å føde et «uekte» barn, som så skulle bortadopteres, begynte Elise å interessere seg for stigmatiseringen av ugifte mødre og deres barn. Magnhild savnet barnet og ble innlagt på mentalsykehus i Danmark.