Lucilio Vanini stammet fra en gammel napolitansk slekt, og begynte sine studier ved universitetet i Napoli i 1599. Han studerte teologi, filosofi (spesielt Aristoteles) og rettsvitenskap i Roma og Padova. De viktigste påvirkningskildene var naturfilosofene Pietro Pomponazzi, Bernardino Telesio, Gerolamo Cardano og Andrea Cesalpino.