Han var sønn av Andreas Jensen Heyerdahl (1757–1832) av Heyerdahl-slekten og Karen Margrethe Stenersen. Faren var kjøpmann i Kristiansand. Broren Georg Carl Buonaparte Heyerdahl var offiser i Kristiansand. Stener ble gift i Christiania den 13. juli 1846 med Valentine Egidia Sem (1826–1896) som var stiftsamtmann Niels Arntzen Sem sin datter. De fikk i alt ti barn.