Nguyễn Kỳ thuở nhỏ có tên là Nguyễn Thời Lượng, người trấn Sơn Nam (nay thuộc huyện Văn Giang, tỉnh Hưng Yên). Bố mẹ Thời Lượng rất nghèo, ăn ở hiền lành, tuổi đã ngoài tứ tuần mà vẫn chưa có con. Có người biết tướng số trong vùng bảo rằng : Ông bà sẽ sinh quý tử nhưng số ông bà phải hầu cửa Phật. Từ đấy, ông bà họ Nguyễn sớm hôm lên chùa dâng hoa, đèn nhang thờ Phật. Sau đấy hai năm thì sinh ra Thời Lượng. Khi Thời Lượng lên ba, bố mẹ gửi cậu vào chùa cho làm con nuôi sư thầy. Thời Lượng lớn nhanh và thông minh. Mới bốn tuổi, chỉ nghe sư thầy đọc kinh mà thuộc lòng kinh tụng niệm hằng ngày. Sư thầy thấy vậy yêu quý cậu như con và cho cậu đi học. Thời Lượng học một biết mười. Vừa học giỏi lại chuyên cần, ngoan ngoãn nên được thầy yêu, bạn mến. Đêm nào cũng vậy, vì không có tiền mua dầu thắp đèn nên cậu bé cắp sách vào Tam bảo ngồi dưới chân tượng, học bài nhờ ánh sáng cây nến. Khi nến tắt hết mới đi ngủ. Sư thầy thấy vậy bèn sửa những cây nến dài hơn để cho cậu học. Đến kì thi Đình, sư thầy nằm mơ thấy có người tên là Nguyễn Kỳ đỗ Trạng nguyên, bèn đổi tên Nguyễn Thời Lượng ra Nguyễn Kỳ. Quả nhiên khoa thi Đình năm ấy, Thời Lượng đỗ Trạng nguyên, lúc đó ông mới 21 tuổi. Ngày vinh quy, tân Trạng nguyên đề nghị dân làng đón ông tại chùa để ông tạ ơn Phật và sư thầy đã có công dưỡng dục mình thành tài, sau ông mới về thăm tổ tiên, cha mẹ. Biết tin, nhà vua khen ông là người tận trung, tận hiếu và bổ ông vào làm việc ở Viện Hàn lâm để có điều kiện giúp vua, giúp nước.