Thrane var den eldste av fem søsken; tre døtre og to sønner. Søsteren Ragnhild Thrane (1853-1913) ble en dyktig portrettmaler. Faren døde mens barna var små, og familien flyttet deretter til Thranes mormor Kristina Margareta Schnitler (født 1805) på Lillehammer. Her bodde også Thranes tre ugifte tanter. Etter noen år flyttet Thranes mor med barna til Christiania. Her tok Thranes brødre utdannelse og giftet seg. Thrane og hennes to søstre forble ugifte og bodde hjemme hos moren. Moren og søsteren Ragnhild døde i henholdsvis 1911 og 1913, men Thrane og den yngste søsteren Ellisif fortsatte å bo sammen til også sistnevnte døde. Thrane døde i 1948, nesten 94 år gammel.