Maria Sibylla Merian nasceu em 1647 na cidade de Frankfurt, Alemanha. Filha de Johanna Sibylla e Mathias Merian, ela antecedeu, em suas atividades científicas Charles Darwin, Humboldt e Audubon, realizando observações e registros do mundo natural.

Seu pai era dono de uma gráfica que realizava a impressão de livros com tipos móveis. Ele faleceu quando Merian tinha apenas três anos.

Alguns anos mais tarde, a mãe de Merian casou-se com Jacob Marrel, homem também dedicado à arte da impressão. Desta forma, Merian sempre esteve em contato com os livros publicados na gráfica da família, entre eles, exemplares de Jan Swadermann, naturalista renascentista. Os meios-irmãos de Merian, Mathias Merian e Caspar Merian, também eram gravadores, editores e pintores.

Esse contato intenso de Maria Sibylla Merian com as publicações da gráfica da família e a participação nas aulas de desenho, impressão e pintura ministrada por seu padrasto levaram, desde muito cedo, Merian a iniciar sua carreira artística e científica.
Com apenas treze anos de idade ela já realizava as observações dos insetos e suas transformações em seus habitats naturais, ilustrando-os e registrando as informações em seu diário de anotações.

Quando tinha aproximadamente dezoito anos casou-se com Johann Andreas Graff (1637-1710). Graff havia sido aluno de Jacob Marrel, seu padrasto. O casamento de Merian com Graff pode ter significado, em sua vida, a continuidade de seus estudos e ilustrações, já que o marido também era proprietário de uma gráfica e editora.

Morando com o marido em Nuremberg, Merian teve duas filhas: a primeira, Johanna Sibylla em 1668 e, a segunda, Dorothea Maria em 1678. Mesmo após o nascimento das filhas, Maria Sibylla continuou se dedicando a arte da ilustração, impressão e pintura, publicando em vida, três livros e uma variedade de telas, algumas publicadas pelas filhas após sua morte.
Com o falecimento do seu padrasto, em 1681, Merian retornou para Frankfurt com a intenção de cuidar de sua mãe e dos negócios da família. No ano de 1685, ao conhecer a comunidade labadista, parte para a Frísia, local onde a comunidade estava situada. Seu irmão Caspar já se encontrava lá. Leva consigo sua mãe e suas duas filhas. Separa-se do marido ao ingressar na comunidade labadista, mas não deixa registros sobre os motivos que a levaram à separação.

Quando sua mãe faleceu, em 1690, Merian deixa a comunidade labadista e segue para Amsterdam, um centro mercantil com artistas, naturalistas e impressores. Talvez Merian tenha visto em Amsterdam um local promissor aos seus ideais de artista e cientista.

Com um espírito científico aguçado e uma curiosidade incessante, em 1699, Merian financiou uma viagem científica ao Suriname, colônia holandesa na época. Levou sua filha mais nova, Dorothea, à expedição. 
No ano de 1717, com setenta anos, Maria Sibylla Merian morreu, deixando como herança um vasto conhecimento científico e uma extraordinária obra artística para a exploração, na contemporaneidade.