Après une licence de lettres classiques, Odette Sargnon obtient un diplôme de bibliothécaire.
A Paris, elle complète sa formation par des études d'art et d'archéologie. En 1945, elle obtient le diplôme d'études supérieures avec un mémoire intitulé "Y a-t-il une sénilité plastique ? Archaïsme grec, décadence romaine et art pré-byzantin".
Engagée comme collaboratrice technique par Charles Picard à l'Institut d'Art et d'Archéologie (Paris), elle prépare une thèse d'université "Les bijoux préhelléniques" qu'elle soutient en 1970 et qu'elle publie en 1987.