Myles ble født i London som datter av Jane Myles, som arbeider innenfor utdanningspublisering, og Peter Myles, pensjonert anglikansk sogneprest i Isleworth i vestlige London. Hennes bestemor på morsiden var russisk. Hun vokste opp i Notting Hill hvor hennes far tjenestegjorde ved kirken og gikk på Fox Primary School. Da hun var elleve år gammel flyttet med familien til Isleworth og gikk på The Green School. Etter gode karakterer var hennes plan å studere filosofi på University of Cambridge, men valgte å forfølge en skuespillerkarriere etter å ha blitt «oppdaget» av Julian Fellowes i skoleforestilling.