Nacque da David Fabricius, pastore luterano dedito all'astrologia e all'astronomia, che era divenuto famoso per aver scoperto la variabilità della stella Mira nel 1596. Johannes Fabricius studiò medicina tra il 1604 e il 1610 a Helmstedt, Wittenberg e infine a Leida, dove iniziò le sue prime osservazioni con un telescopio, assistito in seguito dal padre.