Nato a Copenaghen nel 1638, qui studiò medicina avendo come precettore il celebre Thomas Bartholin. Negli anni successivi lo troviamo ad Amsterdam (dove scoprì il dotto principale della ghiandola parotide, o "dotto di Stenone") e a Leida dove ebbe come maestri grandi anatomici quali Franciscus Sylvius. Dopo la laurea in medicina nel 1664, Stenone si trasferiva a Parigi, ospite di Melchisédech Thévenot, noto mecenate attorno al quale si riunivano alcuni dei più grandi nomi della scienza del tempo.