Anna Sofie Døhlen var datter av overlege Herman Døhlen (1902–91) og billedhugger Aimée Helen Collett Bang (1904–2002). Hun gikk først ett år ved Statens håndverks- og kunstindustriskole og tok så utdannelse ved Statens kunstakademi (1955–58), som elev av Per Palle Storm. Deretter studerte hun i 1959 ett år ved École Nationale des Beaux-Arts i Paris.