Brendemoen vokste opp på Oppsal i Oslo. Fra 1967 til 1974 studerte han først klassisk filologi og fra 1969 tyrkiske studier ved Universitetet i Oslo. Fra 1974 til 1976 oppholdt han seg i Istanbul, der han studerte turkologi ved Universitetet i Istanbul. Samtidig arbeidet han med kilder i arkivene ved Topkapıpalasset. Han fortsatte studiene i turkologi ved daværende Ural-altaisk institutt ved UiO, med professor Even Hovdhaugen som lærer i gammeltyrkisk og tyrkisk språkhistorie. I 1977 avla han magistergradseksamen ved UiO med en oppgave om tyrkiske transkripsjonstekster fra Topkapıpalasset.