Francesca Solleville est née à Périgueux (Dordogne) de père gascon et de mère italienne. À la maison, sa mère joue du piano, mais Francesca se passionne pour la littérature française tout en apprenant le chant classique (Schubert, Debussy…). À Paris, elle fait des études de Lettres à la Sorbonne où elle obtient une licence, et suit les cours de la cantatrice Marya Freund. Elle est engagée dans les chœurs de Radio France.
À partir de 1958, Francesca Solleville délaisse le chant lyrique afin de chanter ses auteurs préférés dans les cabarets Rive-Gauche de Paris. Influencée par Germaine Montero et encouragée par Léo Ferré, elle est orientée par Jacques Douai vers la maison de disques Boîte à musique.