Odescalchi var av romersk adelsslekt, og var i slekt med den tidligere pave Innocens XI. Hans far, Baldassare, var hertug av Sirmio og prins av Det hellige romerske rike. Moren het Maria Caterina Giustiniani. De flyktet på grunn av den franske okkupasjonen til Ungarn. Fra 1798 til 1800 studerte han ved Det romerske seminar der. I 1809, da han igjen var i Roma, tok han doktorgrad i sivil- og kirkerett.