Gracias a una temprana vocación pictórica, Sempere inició en 1941 su etapa de formación en la Escuela de Bellas Artes de San Carlos de Valencia, ciudad donde se traslada su familia después de la guerra civil, tras haber perdido su fábrica de juguetes de Onil.
Sempere había terminado meses antes sus estudios de bachillerato y asistido a clases nocturnas en la Escuela de Artes y Oficios lo que le había dado algunos conocimientos y práctica en el dibujo. Sus seis años de formación académica fueron anodinos y frustrantes. La educación artística en España durante aquellos años de posguerra era deprimente, a los malos profesores mediocres como artistas, autoritarios y despóticos en sus clases, se unía un extremo conservadurismo en los contenidos y continuas referencias “sorollistas” como único ejemplo válido a seguir, tal y como recuerda el artista una y otra vez.
En la Escuela conoció al padre Alfons Roig, profesor de la asignatura Liturgia y cultura cristiana, que hablaba de Kandinsky a los alumnos de San Carlos y era acaso, el único conocedor y entusiasta defensor de la modernidad y las corrientes vanguardistas. Eusebio acaba sus estudios en 1946 pero permanece en San Carlos hasta 1948 con objeto de cursar la especialidad de grabado calcográfico con el profesor Ernesto Furió, otro de los pocos profesores que consiguió ganarse el respeto de sus alumnos. Sempere aprendió la técnica del aguafuerte y la punta seca y sus grabados muestran un excepcional dominio del grafismo, trabajando la textura y el volumen y equilibrando con soltura la luz y la oscuridad.
Sempere estudió modelado, dibujo, anatomía, perspectiva cómica y procedimientos pictóricos, adquiriendo una sólida formación en el oficio artístico que se demuestra en las obras conservadas de aquellos años de formación. A finales de 1948, el SEU (Sindicato de Estudiantes Universitarios) le concede una beca para ampliar estudios en París. Allí se convertirá en artista-