Юность и молодость Фрэнсиса ничем не примечательны. Он учился в Кембридже, обучался в коллегии адвокатов, изучал право в Падуе, много практических знаний и навыков получил, общаясь с образованными и умными флорентийцами и венецианцами. Изучил труд Маккиавели «Государь», что, кстати, и явилось поводом для знакомства и диспутов с другим поклонником и последователем Маккиавели Николасом Трокмортоном, английским послом в Париже.

В двадцативосьмилетнем возрасте Фрэнсис вернулся в Англию и после нескольких лет сельской жизни в 1568 году поступил на королевскую службу. Лорд Берли приметил его, стал давать важные поручения разведывательного и контрразведывательного характера. Поскольку «горячей» проблемой тогда были готовившиеся настоящие или мнимые покушения на королеву Елизавету, это и стало главной заботой нового сотрудника разведки.

С целью выявления возможных заговорщиков он начал с того, что договорился с лорд-мэром Лондона о регистрации иностранцев и еженедельном составлении списков лиц, снимающих помещения в столице.

В 1570–1572 годах Уолсингем был английским послом и резидентом в Париже. В основном он руководил разведывательной сетью, созданной там лордом Берли и Николасом Трокмортоном, но со временем создал свою агентуру. Не брезговал никем, вербовал профессиональных преступников, убийц, авантюристов, щедро расплачиваясь с ними. «Нет платы слишком высокой за нужные и ценные сведения», — говорил он.

Уолсингем никогда не пользовался своими шпионами и сыщиками для расширения личной власти. Он всецело был предан своей королеве, хотя иногда вступал в споры с ней. Елизавета ценила его и называла своим «мавром» — может быть, за чёрный цвет волос и смуглое лицо.

В 1572 году Берли занял пост лорд-канцлера. Он отозвал из Парижа Уолсингема, который с 1573 года стал официальным главой английских спецслужб, хотя Берли оставил общее руководство за собой.