Eli interesar nes sustances químiques a una temprana edá. Mientres un viaxe, mientres taba de visita col so tíos llevar a conocer a un boticariu, ende foi testigu per primer vegada de la creación de medicines. En 1854, realizó un entrenamientu pa convertise en químicu y farmacéuticu con Henry Lawrence en The Good Samaritan Drug Store de Lafayette. Amás d'enseña-y a entemecer sustances químiques, Lawrence enseñólu cómo remanar fondos y operar un negociu. Los sos padres matricular nel cursu de farmacoloxía na Universidá DePauw, entós conocida como la Universidá Indiana Asbury, y terminó la carrera dos años dempués. En 1859, tomó un emplegu en Perkin's and Coon's Pharmacy n'Indianapolis y conoció a Emily Lemen, la fía d'un comerciante local, con quien se casó en 1860. La pareya tornó a Greencastle, onde Lilly abrió la so propia farmacia en 1861.