Hun ble født inn i en opprinnelig sveitsisk bankierfamilie, Merian fra Basel. Hennes far Matthäus Merian var en kjent gravør og en av Europas ledende forleggere, men døde tidlig. Moren giftet seg siden igjen med Jacob Marrel, som var elev av stillebenmaleren Georg Flegel. Han var mest opptatt av sin blomstrende kunsthandel i Utrecht og derfor sjelden hjemme i Frankfurt am Main. Da han ble klar over stedatterens begavelse, satte han en av sine lærlinger Abraham Mignon (1640–1679) til å undervise den da 11-årige piken. Hun overgikk læremesteren ganske raskt, og utviklet sin egen stil i tråd med datidens blomsterbilder, dandert med sommerfugler og andre småkryp.