Отец архитектора Осип Осипович был отправлен на учебу в Петербург, в Практический технологический институт, готовивший специалистов мануфактурного производства. Там он женился на купеческой дочери Дарье Карловне Гетлих. Двадцать шестого июля 1859 года у пары вслед за первенцем Осипом родился второй сын, получивший при крещении имя Франц-Альберт (приняв православие в 1915 году, он стал Федором). Спустя шесть лет семья вернулась в Саратов, где многочисленной фамилии принадлежало несколько магазинов, три домовладения, ткацкая фабрика, крахмальный завод и лучшая в городе гостиница — «Номера Шехтель» с кофейней, устроенной на европейский манер: здесь можно было не только выпить кофе, но и почитать газету.
Но вольготное детство на берегах Волги продолжалось недолго. В феврале 1867 года простудился и умер от воспаления легких отец. Еще через два года скончался его брат Франц Осипович, назначенный опекуном семьи. Он-то и оказался главным виновником разорения некогда процветающего рода: открылись огромные долги, на погашение которых ушел весь «нераздельный капитал» братьев Шехтель.
Дом описали, и Дарья Карловна с шестью детьми на руках вынуждена была определить старшего сына Осипа на казенный кошт, младшего, двухлетнего Виктора, отдать на воспитание чужим людям в Петербург, а сама с дочерьми Александрой, Юлией и Марией отправиться на заработки в Москву.
Франц же оказался в саратовском доме дальнего родственника — купца Жегина, «первого богача края» и «человека с золотым сердцем». Он рос вместе с дочерьми Тимофея Ефимовича, одна из которых, Наталья, впоследствии стала его женой. Жегин оказал протекцию Дарье Карловне для поступления экономкой в замоскворецкий дом Павла Михайловича Третьякова, где она стала фактически членом семьи. Сюда же в 1875 году приехал из Саратова и шестнадцатилетний Франц.
Заметив наклонности юноши к рисованию, Павел Михайлович пристроил его к своему родственнику, в ту пору ведущему московскому зодчему Александру Каминскому. По его протекции Франца приняли на архитектурное отделение Училища живописи, ваяния и зодчества. Его однокашниками были Константин Коровин, Исаак Левитан и Николай Чехов — Кокоша. Он и познакомил Франца с братом.
