Ο Κύριλλος και ο Μεθόδιος γεννήθηκαν στη Θεσσαλονίκη από επιφανή οικογένεια της πόλης. Ο πατέρας τους Λέοντας ήταν δρουγγάριος (χιλίαρχος) και η οικογένεια είχε συνολικά επτά παιδιά. Ο Κύριλλος ήταν το μικρότερο παιδί και γεννήθηκε γύρω στα 826-827 ενώ ο Μεθόδιος γύρω στα 815. Η επιμελημένη μόρφωση που πήραν τα δυο αδέλφια αλλά και η καταγωγή τους από σημαντική οικογένεια, τους έφεραν σε επαφή με το αυτοκρατορικό περιβάλλον και άνοιξαν το δρόμο για μια λαμπρή σταδιοδρομία.
Ο Μεθόδιος παρακολούθησε πρόγραμμα μαθημάτων που ακολουθούσαν όσοι επιδίωκαν θέσεις στην ανώτερη διοικητική ιεραρχία του Βυζαντινού κράτους. Στο Μεθόδιο ανατέθηκε η διοίκηση μιας σλαβικής αρχοντίας, όπου έμαθε τη σλαβική γλώσσα. Ύστερα από μερικά χρόνια εγκατέλειψε το αξίωμα του για να αποσυρθεί στον Όλυμπο της Βιθυνίας, όρος ιερό για το μοναχισμό. Εγκαταστάθηκε σε ένα από τα μοναστήρια του και επιδόθηκε στην προσευχή και τη θεολογική μελέτη.
Ο Κύριλλος, έδειξε από μικρή ηλικία ιδιαίτερη ικανότητα στη μάθηση. Μάλιστα σε ηλικία 14 ετών γνώριζε από μνήμης τα συγγράμματα του Γρηγορίου του Θεολόγου. Αργότερα πήγε στην Κωνσταντινούπολη για να συνεχίσει τις σπουδές του υπό την προστασία του Θεόκτιστου, ανώτατου αξιωματούχου της Αυτοκρατορίας. Σπούδασε ανάμεσα στα άλλα μαθηματικά και φιλοσοφία, δείχνοντας ιδιαίτερη ικανότητα στην εκμάθηση ξένων γλωσσών. Έτσι έμαθε τη σλαβική, λατινική, εβραϊκή, συριακή, σαμαρειτική, αραβική, χαζαρική γλώσσα. Μάλιστα οι σπουδές αυτές του χάρισαν το προσωνύμιο Φιλόσοφος και του πρόσφεραν τη δυνατότητα να σταδιοδρομήσει ως ανώτερος υπάλληλος της αυτοκρατορικής διοίκησης. Απογοητευμένος ο Θεόκτιστος για την άρνηση του Κυρίλλου να δεχτεί σε γάμο τη θετή κόρη του αλλά συνάμα αποφασισμένος να μη χάσει ένα πρόσωπο τέτοιας αξίας, του προσέφερε το αξίωμα του πατριαρχικού βιβλιοφύλακα στο ναό της Αγίας Σοφίας στην Κωνσταντινούπολη. Πρέπει να πήρε τη θέση αυτή μαζί με το βαθμό του διακόνου το 850. Το επόμενο έτος αναδείχτηκε σε καθηγητή της φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο της Κωνσταντινούπολης.
