Logo depois de seu nascimento, em janeiro de 1873, eram poucas as esperanças de que Teresa sobreviveria. A enterite, que já havia levado quatro de seus irmãos, acometeu-a também e ela teve que ser entregue aos cuidados de uma enfermeira, Rose Taillé, que já havia tratado antes duas crianças dos Martin. Ela tinha seus próprios filhos e não podia viver com a família e, por isso, Teresa foi morar com ela num bosque em Semallé. Em 2 de abril de 1874, uma Quinta-Feira Santa, Teresa, com apenas 15 meses de vida e recuperada, voltou para sua família em Alençon. Durante toda sua infância, foi educada numa atmosfera profundamente católica, que incluía missas diárias às 5h30, estrita observância de jejuns e orações que seguiam o ritmo ditado pelo ano litúrgico. Os Martin praticavam também a caridade, visitando doentes e idosos e ocasionalmente recebendo mendigos à mesa do jantar. Mesmo quando Teresa não se mostrava a garotinha "modelo" que suas irmãs depois fizeram crer, respondia bem a esta educação. Brincava frequentemente fingindo ser uma freira e chegou, certa vez, a desejar que sua mãe morresse pois desejava para ela a felicidade do Paraíso. Geralmente descrita como sendo uma criança feliz, era também muito emocional e reclamava muito. Conta Gaucher: "Céline está brincando com a pequena com alguns tijolos... Tenho que corrigir a pobre bebê que faz assustadoras birras quando não consegue o que quer. Rola no chão em desespero acreditando que tudo está perdido. Às vezes tão inflamada que quase chega a engasgar. Ela é uma criança muito nervosa". Aos 22, já uma carmelita, Teresa admitiu: "Eu estava longe de ser uma garotinha perfeita".

Em 28 de agosto de 1877, Zélie Martin morreu de câncer de mama com apenas 45 anos de idade. Seu funeral foi celebrado na basílica de Notre Dame de Alençon. Desde 1865 ela já vinha reclamando de dores nos seios e, em dezembro de 1876, um médico contou-lhe sobre a gravidade do tumor. Na primavera do ano seguinte, sentindo a proximidade da morte, Zélie escreveu para Pauline: "Você e Marie não terão dificuldades para criá-la. Ela tem um comportamento tão bom. É um espírito escolhido." Teresa tinha apenas quatro anos e meio, mas a morte da mãe causou-lhe um impacto tamanho que ela afirmaria depois que "a primeira parte de sua vida acabou naquele dia". "Todos os detalhes da doença de minha mãe ainda me acompanham, especialmente suas últimas semanas na terra" afirmou. Ela se lembrava do quarto onde Zélie, já moribunda, recebeu a extrema unção enquanto ela própria estava ajoelhada a seus pés e seu pai chorava. Continua o relato: "Quando mamãe morreu, minha postura alegre mudou. Eu era altiva e aberta; tornei-me retraída e irritadiça, chorando se alguém olhasse pra mim. Só ficava feliz quando ninguém me notava... Era apenas no seio de minha própria família, onde todos eram maravilhosamente gentis, que eu conseguia ser mais eu mesma".

Três meses depois da morte de Zélie, Louis Martin deixou Alençon, cidade onde passara sua juventude e se casara, e mudou-se para Lisieux, no departamento de Calvados, na Normandia, onde o irmão farmacêutico de Zélie, Isidore Guérin, vivia com sua esposa e duas filhas, Jeanne e Marie. Em seus meses finais, tomada pela dor, Zélie havia abandonado seu negócio de bordados e, depois que ela morreu, Louis vendeu-o. Em seguida, alugou uma bela e espaçosa casa de campo, Les Buissonnets, que ficava num grande jardim na encosta de uma colina próxima da cidade. Lembrando do passado, Teresa considerava a mudança para Les Buissonnets como o início de "um segundo período da minha vida, o mais doloroso dos três: ele se estendeu dos meus quatro anos e meio até os quatorze anos de idade, a época em que redescobri a minha infância e passei para o período sério da vida". Em Lisieux, Pauline assumiu o lugar da "mama" de Teresa - uma atribuição que levou bastante a sério - e as duas ficaram muito próximas. Teresa também se aproximou bastante de Céline, que era quase da mesma idade.

Teresa foi educada em casa até os oito anos e meio, quando entrou para a escola mantida pelas freiras beneditinas da Abadia de Notre Dame du Pré, em Lisieux. Em parte por conta da excelente educação que recebeu de Marie e Pauline, logo tornou-se a melhor de sua classe em todas as matérias, exceto redação e aritmética. Porém, por conta de sua pouca idade e das altas notas, era frequentemente provocada pelos colegas, principalmente por uma garota de quatorze anos que não ia bem. Muito sensível, Teresa sofreu muito e quase sempre chorava em silêncio, resignada. Para piorar, ela não gostava dos barulhentos jogos do recreio e preferia contar histórias ou cuidar dos mais pequenos do jardim de infância. Conta Teresa: "Os cinco anos que passei na escola foram os mais tristes da minha vida e, se minha querida Céline não estivesse lá comigo, não teria conseguido ficar lá por um mês sequer sem ficar doente". Segundo Céline, "Na época, ela passou a gostar de se esconder; não queria ser observada, pois se considerava, sinceramente, inferior". Nos dias de folga, Teresa passou a se apegar cada vez mais a Marie Guérin, sua prima mais nova em Lisieux. As duas brincavam de ser anacoretas (monges ascetas e eremitas), como a grande Teresa fazia com seu irmão. E todas as tardes, mergulhava na vida familiar. "Felizmente eu podia ir para casa todas as tardes e daí me alegrava. Costumava pular no colo do papai para contar-lhe as notas que havia ganhado e, quando ele me beijava, esquecia de todos os meus problemas... Eu precisava tanto deste tipo de encorajamento." Apesar disso, a tensão desta vida dupla de auto-conquista diária cobrou um alto preço: ir para a escola foi se tornando cada dia mais difícil para Teresa.

Quando ela fez nove anos, em outubro de 1882, Pauline, que até então agia como sua "segunda mãe", entrou para o Carmelo de Lisieux e Teresa ficou devastada, pois compreendia que Pauline passaria para o claustro e as duas jamais se veriam novamente. "Eu disse nas profundezas do meu coração: perdi Pauline!". Porém, o choque reacendeu em Teresa a chama que se apagara com a morte de sua mãe e ela decidiu também se juntar às carmelitas, mas acabou descobrindo que era jovem demais. Ainda assim, Teresa impressionou Madre Marie Gonzague, a prioresa na época, de tal forma que ela escreveu para reconfortá-la, chamando Teresa de "minha futura filhinha".

Nesta época, Teresa estava frequentemente doente, sofrendo principalmente de tremores nervosos. Eles começaram certa noite depois que seu tio levou-a para uma caminhada e os dois começaram a falar de Zélie. Supondo que ela estaria apenas com frio, a família cobriu Teresa com cobertores, mas os tremores continuaram; ela cerrou os dentes e não conseguia falar. A família chamou um médico para tentar descobrir o que estava acontecendo. Em 1882, Dr. Gayral diagnosticou que Teresa "reage às suas frustrações com um ataque neurótico". Alarmada - e ainda enclausurada - Pauline começou a escrever cartas para Teresa e tentou intervir de diversas formas. Teresa finalmente se recuperou depois que se virou para fitar a imagem da Virgem Maria que ficava no quarto de Marie, para onde Teresa havia sido movida. Segundo ela, em 13 de maio de 1883, a Virgem lhe deu um sorriso; "Nossa Senhora Abençoada veio até mim, sorriu pra mim. Como estou feliz!". Porém, quando Teresa contou às freiras carmelitas sobre sua visão a pedido de Marie, sentiu-se acuada por suas perguntas e perdeu a confiança recém-recuperada. A dúvida fez com que ela começasse a questionar sua própria experiência. "Eu achava que \'tinha mentido\' - não conseguia mais olhar para mim mesma sem sentir um \'profundo horror\'". "Por um longo período depois da minha cura, acreditei que minha enfermidade havia sido deliberada e que aquilo era o martírio real para minha alma". A preocupação de Teresa com o incidente continuaria até novembro de 1887.

Em outubro de 1886, Marie, sua irmã mais velha mais próxima, também entrou para o Carmelo, aumentando ainda mais o tormento de Teresa. A atmosfera calorosa em Les Buissonnets, indispensável para ela, estava lentamente desaparecendo. Agora apenas ela e Céline moravam com Louis e a tristeza constante de Teresa fizeram com que seus amigos acreditassem que ela tinha um "caráter fraco", uma opinião compartilhada pelos Guérin.

Teresa sofria também de escrúpulos, uma condição psicológica compartilhada por outros santos como Afonso de Ligório (também um Doutor da Igreja) e Inácio de Loyola, o fundador da Companhia de Jesus. Conta ela: "Seria necessário passar por este martírio para entendê-lo bem e, para mim, exprimir o que passei por um ano e meio seria impossível".

A véspera de Natal de 1886 foi um ponto de inflexão na vida de Teresa, um evento que ela chamou de "conversão completa". Anos depois, ela afirmou que foi naquela noite que finalmente superou as pressões que vinha enfrentando desde a morte de sua mãe e completou "Deus fez um pequeno milagre para me fazer crescer num instante. Naquela abençoada noite....Jesus, que achou por bem fazer-se uma criança por amor a mim, achou também por bem tirar-me das faixas [de bebê] e imperfeições da infância".

Naquela noite, Louis Martin e suas filhas, Léonie, Céline e Teresa, tinham ido à missa da meia-noite na catedral em Lisieux - "mas havia pouca disposição na família". Em 1 de dezembro, Léonie, coberta de eczemas e escondendo o cabelo sob uma mantilha, retornou para Les Buissonnets depois de apenas sete semanas experimentando o duro regime das clarissas em Alençon e suas irmãs tentavam a todo custo ajudá-la a superar a sensação de fracasso e humilhação que ela sentia. Em casa, Teresa, "como era o costume das crianças francesas, deixou um sapatinho vazio na lareira esperando presentes, não do Papai Noel, mas do Menino Jesus, que, acreditava-se, chegaria voando trazendo presentes e bolos". Enquanto subia as casas, ouviu seu pai, "talvez exausto pelo horário ou cansado das inesgotáveis demandas de sua chorosa filha caçula", dizer a Céline: "Bem, felizmente este será o último ano!" Teresa começou a chorar e Céline recomendou que ela não descesse novamente naquele momento. Então, repentinamente, Teresa se recompôs, enxugou as lágrimas, desceu correndo e, ajoelhando-se perto da lareira, abriu seus presentes tão alegremente quanto nos anos anteriores. Em seu relato, nove anos depois, em 1895, ela conta: "Num instante, Jesus, contente com minha boa vontade, realizou o que eu não fora capaz de realizar em dez anos". Depois de nove tristes anos, ela havia "recuperado a força da alma que perdera" quando sua mãe morreu e, continua Teresa, "que permaneceria com ela para sempre". Ela redescobriu a alegria no auto-esquecimento e acrescentou: "Eu senti, numa palavra, caridade entrar no meu coração, a necessidade de esquecer-me de mim para fazer os outros felizes - desde esta abençoada noite, nunca mais fui derrotada numa batalha, mas, ao invés disso, fui de vitória e vitória e comecei a falar, a \'percorrer a carreira do herói\'" (uma referência a Salmos 19:5).

Antes dos quatorze anos, já em seu período de calma interior, Teresa começou a ler "A Imitação de Cristo", de Tomás de Kempis, ardorosamente, como se o autor tivesse escrito cada frase para ela: "O Reino de Deus está dentro de ti...Volta-te com todo teu coração para o Senhor; e esqueçais deste mundo miserável: e tua alma encontrará repouso.". Passou a andar com o livro por toda parte e posteriormente escreveu que este livro e partes de outro de natureza bem diferente, as palestras do abade Arminjon intituladas "O Fim deste Mundo e os Mistérios do Mundo que Virá", a alimentaram durante este período crítico. A partir daí, Teresa passou a ler outros livros também, principalmente sobre história e ciências.

Em maio de 1887, Teresa foi conversar com seu pai enquanto ele descansava num jardim numa tarde de domingo. Louis, aos sessenta e três, estava se recuperando de um pequeno derrame. Ela disse que queria celebrar o aniversário de sua "conversão completa" entrando para o Carmelo antes do Natal. Ambos choraram, mas Louis se levantou, colheu uma pequena flor branca com cuidado para preservar a raiz e deu-a para a filha, explicando o cuidado com que Deus a criou e a preservou até aquele dia. Teresa depois escreveu sobre o evento: enquanto ouvia, acreditava estar ouvindo minha própria história". Para Teresa, a flor era um símbolo de si própria, "destinada a viver em outro solo". Encorajada, renovou seus esforços para ser aceita no Carmelo, mas o padre-superior do mosteiro não permitia por conta da sua pouca idade.

Durante o verão, os jornais franceses repetiam a história de Henri Pranzini, que fora condenado pelo brutal assassinato de duas mulheres e uma criança. Para os indignados leitores, Pranzini representava tudo o que ameaçava o modo de vida decente na França. Em julho e agosto de 1887, Teresa rezou fervorosamente pela conversão de Prazini para que sua alma pudesse ser salva, mas ele não demonstrava nenhum remorso. No final de agosto, os jornais relataram que, bastou ter o pescoço colocado na guilhotina, Pranzini agarrou um crucifixo e o beijou por três vezes. Teresa ficou extasiada e acreditava que suas preces o haviam salvo e continuou rezando por ele mesmo depois da sua execução.

Em novembro de 1887, Louis levou Céline e Teresa numa peregrinação a Roma por conta do jubileu do papa Leão XIII. O custo da viagem restringiu muito os que podiam realizá-la e um quarto dos peregrinos eram nobres. O nascimento, em 1871, da Terceira República Francesa marcou o declínio do poder da direita conservadora e, forçados a uma posição defensiva, os monárquicos mais ricos entendiam que uma Igreja forte era uma arma poderosa para proteger a integridade da França e seu futuro. A ascensão de um catolicismo nacionalista militante, uma tendência que iria, em 1894, resultar no escândalo antissemita da acusação falsa e condenação injusta por traição de Alfred Dreyfus, era um desdobramento que estava completamente fora da percepção de Teresa. Protegida pela sua juventude, ela ignorava eventos políticos e suas motivações. O que ela notou, porém, foi a "ambição social e a vaidade", nas suas palavras, "Céline e eu nos vimos misturadas com membros da aristocracia, mas não ficamos impressionadas...as palavras da "Imitação", \'não aspire pela sombra de um grande nome\' não foram desperdiçadas comigo e percebi que a nobreza real está na alma e não num nome". As paradas sucediam-se incessantemente, Milão, Veneza, Loreto, até a chegada final em Roma. Em 20 de novembro de 1887, durante uma audiência geral com Leão XIII, Teresa, na sua vez, aproximou-se do papa, ajoelhou-se e pediu-lhe permissão para entrar no Carmelo aos quinze anos. A resposta de Leão foi "Pois bem, minha filha, faça o que os superiores decidirem...Você vai entrar se for a vontade de Deus" e abençoou Teresa.