Milanese, nata nel 1864 da Carlo Valentini, contabile, dopo aver frequentato la sezione fisico-matematica dell'istituto tecnico di Bergamo, Lucia Valentini si iscrisse nel 1889-90 al 1° anno della Scuola preparatoria per ingegneri di Milano. Alla fine del secondo anno, dopo aver sostenuto tutti gli esami previsti, abbandonò il Politecnico e si trasferì all'Università di Pavia, dove si laureò in matematica nel 1896.