Marie-Chantal Miller sinh ngày 17 tháng 9 năm 1968 tại thủ đô Luân Đôn của Vương quốc Anh, là con gái của Robert Warren Miller (người Mỹ) và María Clara "Chantal" Pesantes Becerra (người Ecuador). Bà có một người chị gái là Pia – vợ cũ của Christopher Getty – và một em gái là Alexandra – vợ cũ của Hoàng tử Alexander von Fürstenberg.[2]

Marie-Chantal lớn lên ở Hồng Kông. Ở đây, bà đã theo học tại trường The Peak cho tới năm 9 tuổi. Sau đó, bà chuyển sang học tại Institut Le Rosey ở Thụy Sĩ. Năm 1982, bà chuyển trường sang École Active Bilingue ở Paris. Bà tốt nghiệp trung học tại trường nữ sinh The Masters ở New York. Sau đó, bà theo học tại Học viện Nghệ thuật. Giáng Sinh năm 1993, khi đang là sinh viên năm 2 ngành Lịch sử mỹ thuật tại Đại học New York, bà đã nhận được lời cầu hôn của Thái tử Pavlos của Hy Lạp khi đang đi trượt tuyết ở Gstaad, Thụy Sĩ.