Capucine Lemaître est docteur en histoire de l’art.
Elle a soutenu sa thèse de doctorat intitulée "La découverte, la restauration et la sauvegarde des mosaïques antiques et médiévales en France au XIXe siècle" en 2004 à l’Université de Rennes 2, sous la direction de Jean-Yves Andrieux. Cette thèse a été publiée en 2009 aux Presses universitaires de Rennes dans la Collection Art et Société, sous le titre "La conservation des mosaïques. Découverte et sauvegarde d’un patrimoine (France 1800-1914)".