Der Vater Otto Wagners war ein seinerzeit hochgeschätzter Wasserbauingenieur, den die berufliche Entwicklung 1815 nach Dresden führte. Dort erhielt Otto, dessen künstlerische Begabung bald entdeckt wurde, Unterricht bei Johann Gottfried Jentzsch, einem Porzellanmaler in Meißen, der später als Hoftheatermaler in Dresden tätig war. 1817 wurde Jentzsch zum Lehrer für architektonisches Zeichen an der Industrie- und Bauschule der Dresdner Kunstakademie ernannt. Als er 1826 starb, übernahm Wagner seine Vorlesungen an der Akademie. Das bescheidene aber regelmäßige Einkommen, das daraus resultierte, erlaubte dem Künstler bald, einige Reisen zu unternehmen. Er ging in den Schwarzwald, nach Bayern, in die Schweiz und selbstverständlich nach Italien, womit sein Traum von der Studienreise in Erfüllung ging. Zurück in Dresden widmete er sich intensiv der Dekorationsmalerei, allem voran für das königliche Hoftheater, das in den Jahren 1838 bis 1841 von Gottfried Semper errichtet wurde. Dies führte zu einer intensiven Zusammenarbeit mit dem Baumeister.