เจ้าหญิงเฮเลนา วิกตอเรียประสูติ ณ ตำหนักฟร็อกมอร์ ใกล้ปราสาทวินด์เซอร์ พระชนกของพระองค์คือ เจ้าชายคริสเตียนแห่งชเลสวิช-ฮ็อลชไตน์ พระโอรสองค์ที่สามในดยุคคริสเตียน ออกุสต์แห่งชเลสวิช-ฮ็อลชไตน์และเคานท์เตสหลุยส์แห่งเดนส์คโยลด์-ซัมซอเอ ส่วนพระชนนีคือ เจ้าหญิงเฮเลนา พระราชธิดาพระองค์ที่สามและห้าในสมเด็จพระบรมราชินีนาถวิกตอเรีย และ เจ้าฟ้าชายอัลเบิร์ตแห่งแซ็กซ์-โคบูร์กและก็อตธา พระชนกและพระชนนีของเจ้าหญิงประทับอยู่ในประเทศอังกฤษ จึงถือว่าพระองค์ทรงเป็นสมาชิกพระองค์หนึ่งของพระราชวงศ์อังกฤษ ตามพระราชหัตถเลขาในปี พ.ศ. 2409 ส่งผลให้เจ้าหญิงทรงดำรงพระอิสริยยศ พระองค์หญิงเฮเลนา วิกตอเรียแห่งชเลสวิช-ฮ็อลชไตน์ (Her Highness Princess Helena Victoria of Schleswig-Holstein)

เมื่อยังทรงพระเยาว์ เจ้าหญิงประทับอยู่ที่ตำหนักคัมเบอร์แลนด์ อันเป็นที่ประทับของพระชนกในฐานะที่พระองค์ทรงเป็นผู้ดูแลพระราชวโนทยานวินด์เซอร์ นอกจากนี้พระองค์ซึ่งมีพระนามเรียกเล่นในพระราชวงศ์ว่า "ธอรา" ทรงใช้พระนามว่า "เฮเลนา วิกตอเรีย" อย่างเป็นทางการแทนพระนามทางศาสนาคริสต์ทั้งหกพระนาม