Ông sinh ra tại vùng đất có truyền thống cách mạng ở Quảng Ngãi. Đến năm 1962, vùng quê ấy được giải phóng, thế là Thanh Liêm được cắp sách đến trường. Thanh Liêm sinh ra đã có sẵn dòng máu nghệ thuật, nên lúc học ở trường phổ thông, anh nhiệt tình, linh hoạt với phong trào văn thể mỹ (làm báo tường, đá bóng, văn nghệ). Năm 1963–1964, anh được Đoàn Thanh niên địa phương chỉ định làm Trưởng Ban Văn nghệ thiếu nhi của thôn. Ban ngày đến trường học chữ, ban đêm anh đi học vũ đạo, ca nhạc do những cán bộ của đoàn văn công huyện huấn luyện. Sau đó, anh về thôn tập dợt cho Ban văn nghệ ở thôn.

Thanh Liêm và một vài thành viên trong Ban văn nghệ lúc đó thường được Đài Phát thanh Quảng Ngãi mời thu thanh chương trình ca nhạc "Tiếng hát học sinh"; và từ đây Thanh Liêm đã nung nấu ước mơ làm nghệ sĩ... Tuy nhiên, sở trường của anh lúc bấy giờ là ca nhạc, với những ca khúc hợp với tuổi học trò hoặc những ca khúc tiền chiến của nhạc sĩ Trịnh Công Sơn là chính. Còn về tài tử – Cải lương thì anh chưa biết gì, chỉ thỉnh thoảng nghe đài, đĩa hát rồi ca bập bẹ vài câu vọng cổ. Giữa năm 1964, chiến tranh ác liệt, Mỹ đổ bộ vào miền Trung, Nam Bộ, sau khi đảo chính Ngô Đình Diệm (11/1963) để dựng lên chính quyền mới của Sài Gòn. Giặc càn quét rất khốc liệt vào vùng giải phóng-quê của Thanh Liêm. Ban đầu, Ban văn nghệ của Thanh Liêm cũng muốn chứng tỏ chí khí cách mạng của mình, cùng với tổ chức Đoàn, Đội theo bộ đội xuống chiến hào chống giặc... Tinh thần thì thừa nhưng vũ khí và lực lượng thì thiếu, không tương quan với giặc, nên sau 3 ngày đêm dưới chiến hào chịu không nổi, tổ chức phải giải tán Ban văn nghệ trước, đưa khỏi chiến hào rồi mạnh ai nấy tìm đường chạy giặc... Sau đó, cũng năm này, Thanh Liêm chạy vào Sài Gòn để tìm kế mưu sinh.

Buổi đầu Thanh Liêm đến Sài Gòn hầu như không có người thân để nương tựa, trong tay không chút vốn liếng, nghề nghiệp gì cả; vì anh cùng theo một người ở quê, nhưng vào đến Sài Gòn thì mạnh ai nấy tìm phương cách để sống. Thanh Liêm tìm đến những nơi ca nhạc như phòng trà, quán bar để xin cộng tác nhưng đều bị từ chối, rồi anh tìm đến rạp hát để xin phụ việc tạp vụ có chỗ tạm trú qua ngày. Trong thời gian này, anh muốn tìm nghề thích hợp với khả năng của mình, và không có gì ngoài giọng ca sẵn có anh bắt đầu "tầm sư học đạo".

Nhờ quen với những người ở rạp hát, họ chỉ anh qua quận 8, tìm đến lò nhạc sĩ út trong và nhạc sĩ Bảy Trạch (cùng thầy với Minh Vương) để học ca Tài tử và Cải lương. Vốn có năng khiếu văn nghệ, Thanh Liêm học rất nhanh vì anh đã biết cơ bản về nhịp điệu bên tân nhạc, nên học hơi điệu bài bản Tài tử - Cải lương rồi phân nhịp. Thanh Liêm tiếp thu rất nhanh, đến nổi hai thầy đờn dạy anh rất đỗi ngạc nhiên, nhất là bộ nhịp của anh chắc nịch như đinh đóng cột. Chỉ trong vòng thời gian chưa đầy nửa năm mà Thanh Liêm ca rành 3 Nam, 6 Bắc, 7 Bài, toán, Vọng cổ và nhiều bài bản vắn Cải lương (1965).