Loren o istnieniu biologicznego ojca dowiedziała się dopiero w wieku pięciu lat, a w późniejszych latach spotkała się z nim zaledwie kilka razy, najczęściej w atmosferze konfliktu. Z zawartego w latach 40. małżeństwa ojca z Nelly Rivoltą ma dwóch przyrodnich braci: Giuliano i Giuseppe. Scicolone w drugiej połowie lat 50. odnowił relację z Villani i zamieszkał z nią w Rzymie, jednak para rozstała się w drugiej połowie lat 60.
Była niedożywionym niemowlęciem, ponieważ jej matka szybko straciła pokarm; żywieniem dziewczynki zajęła się mamka. Kiedy była dzieckiem, zachorowała na sinicę, do czego przyczyniła się gospodyni domu przy Piazza di Spagna, nieumyślnie podając dziecku gotowaną soczewicę. Villani, jako samotna matka mierząca się z problemami finansowymi, przeniosła się z trzymiesięczną córką do mieszkania swoich rodziców – Luisy i Domenico Villanich – przy via Solfatara 5 w miasteczku Pozzuoli niedaleko Neapolu. Rodzina żyła we względnym niedostatku, łącznie w siedem osób. Villani z czasem odnowiła relacje z Scicolonem, a 14 maja 1938 urodziła drugą córkę – Annę Marię, której mężczyzna jednak nie uznał za swoje dziecko;