La famille de Thiéfaine est originaire du village de Sampans, dans le Jura (son oncle y était curé), mais vivait à Dole. Fils d'une famille de six enfants, il passe sa scolarité dans plusieurs établissements de la ville tant publics que privés. Il passe quatre ans au petit séminaire en vue de devenir prêtre, puis s'inscrit à des études de psychologie à Besançon. C'est sur le campus de cette même ville qu'il rencontrera Tony Carbonare, futur collaborateur en tant que musicien, arrangeur et manager.