Fernando Peña Defilló nació en Santo Domingo en 1928. Hijo del abogado, historiador y diplomático Manuel Arturo Peña Batlle y de Carmelita Defilló Sanz, prima del célebre músico catalán Pablo Casals Defilló. Estudió en la Escuela Nacional de Bellas Artes (1949-1951), donde recibió orientaciones del maestro Joseph Gausachs. En 1951, se trasladó a Madrid, España, donde continuó sus estudios en la Academia de de Bellas Artes de San Fernando y en el taller de Daniel Vásquez Díaz.