Temin nació en Filadelfia, Pensilvania, de padres judíos, Annette (Lehman), una activista, y Henry Temin, un abogado.

El director del programa, CC Little, les dijo a sus padres que Temin era "sin duda el mejor científico de los cincuenta y siete estudiantes que han asistido al programa desde el principio ...

No puedo evitar sentir que este niño está destinado a convertirse en un gran hombre en el campo de la ciencia ".

Los padres de Temin criaron a su familia para tener valores asociados con la justicia social y el pensamiento independiente, lo cual fue evidente a lo largo de su vida.

Para el bar mitzvah de Temin, la familia donó dinero que se habría gastado en la fiesta, a un campamento local para personas desplazadas.