Die Tochter des Arztes und späteren Stadtphysikus von Quedlinburg Christian Polycarp Erxleben (1689–1747) hegte den Wunsch, wie ihr Bruder Medizin zu studieren. Ihr wurde, da sie eine Frau war, zunächst das Studium an der Universität Halle verweigert. Sie stellte ein Gesuch an den Preußenkönig Friedrich II., der ihr schließlich den Besuch der Universität genehmigte. Sie machte davon aber keinen Gebrauch, sondern heiratete den Quedlinburger Diakon Johann Christian Erxleben (1697–1759), der vier Kinder aus erster Ehe hatte. Dank ihrer während der Kindheit vom Vater und an der Quedlinburger Ratsschule erworbenen naturwissenschaftlichen und Lateinkenntnissen vermochte sie sich medizinisches Wissen und praktische ärztliche Kenntnisse autodidaktisch anzueignen. Am 12.6.1754 fand im Hause des Dekans der Medizinischen Fakultät der Universität Halle die feierliche Promotion statt. Trotz aller Anfeindungen erwarb sie 1754 als erste deutsche Frau die Approbation als Ärztin.