Estudia en la Academia de Bellas Artes de San Fernando bajo la influencia del pintor neoclasicista José de Madrazo, de quien pronto va a distanciarse para decantarse por la obra de Goya y Velázquez, así como por la producción plástica de su cuñado, el paisajista romántico Jenaro Pérez Villaamil. Su estilo pictórico parte del costumbrismo de su primera producción, en el que se decanta por la utilización del claroscuro y la técnica pastosa como notas dominantes dentro de la iconografía tradicional, para discurrir en lo fantasmagórico, que nos remite indiscutiblemente al rastro de su inspiración goyesca.

En 1852 viaja a París, ciudad en la que obtiene un gran éxito en la Exposición Internacional. Se convierten también en su duende creador las tierras mediterráneas de Italia y Marruecos que visita va a viajar. Lucas Velázquez realiza en estos años unos paisajes muy sugerentes que esconden un alma adormecida tras ellos. Además del paisaje, incorpora a temática el género del bodegón o naturaleza muerta, a la que el pintor madrileño aporta el sello de su personalísima manera de afrontar la representación pictórica.