Gràcies a una primerenca vocació pictòrica, Sempere va iniciar en 1941 la seua etapa de formació en l'Escola de Belles Arts de San Carlos de València, ciutat on es trasllada la seua família després de la guerra civil, després d'haver perdut la seua fàbrica de joguets d'Onil.
Sempere havia acabat mesos abans els seus estudis de batxillerat i havia assistit a classes nocturnes en l'Escola d'Arts i Oficis el que li havia donat alguns coneixements i pràctica en el dibuix. Els seus sis anys de formació acadèmica van ser anodins i frustrrants. L'educació artística a Espanya durant aquells anys de postguerra era depriment, als mals professors mediocres com a artistes, autoritaris i despòtics en les seues classes, s'unia un extrem conservadorisme en els continguts i contínues referències "sorollistes" com a únic exemple vàlid a seguir, tal i com recorda l'artista una i altra vegada.
En l'Escola va conéixer al pare Alfons Roig, professor de l'assignatura Litúrgia i cultura cristiana, que parlava de Kandinsky als alumnes de San Carlos i era potser, l'únic coneixedor i entusiasta defensor de la modernitat i les corrents avantguardistes. Eusebio acaba els seus estudis en 1946 però roman en San Carlos fins a 1948 amb l'objecte de cursar l'especialitat de gravat calcogràfic amb el professor Ernesto Furió, un altre dels pocs professors que va aconseguir guanyar-se el respecte dels seus alumnes. Sempere va aprendre la tècnica de l'aiguafort i la punta seca i els seus gravats mostren un excepcional domini del grafisme, treballant la textura i el volum i equilibrant amb soltura la llum i l'obscuritat.
Sempere va estudiar modelat, dibuix, anatomia, perspectiva còmica i procediments pictòrics, adquirint una sòlida formació en l'ofici artístic que es demostra en les obres conservades d'aquells anys de formació. A finals de 1948, el SEU (Sindicat d'Estudiants Universitaris) li concedeix una beca per a ampliar estudis a París. Allí es convertirà en artista-
