De acuerdo a su esposa, Harriet McGurk, la causa de su muerte fue linfoma.
Stella logró un temprano reconocimiento, casi apenas culminados sus estudios en la Universidad de Princeton, gracias a su serie 'Black Paintings', cuadros de gran escala consistentes en rayas oscuras apenas separadas por líneas de lienzo sin pintar, y que se contraponían con el expresionismo abstracto dominante en la década de 1950.
Como recuerda el diario The Washington Post, cuatro de esas obras fueron incluidas en la exposición de 1959 'Sixteen Americans' del Museo de Arte Moderno de Nueva York, una muestra colectiva en la que Stella era el artista más joven.
Tras esta propuesta, no obstante, el pintor cambió de registro y durante los siguientes años elaboró obras coloridas, algunas de ellas aún con rayas, otras con figuras geométricas.
Hacia finales de la década de 1960 se embarcó en el ambicioso proyecto 'Protractor', una serie de pinturas de grandes dimensiones compuestas por semicírculos superpuestos de colores brillantes.
Poco dado a explicar sus obras, en las décadas siguientes su obra se extendió a la escultura y hasta el diseño, con encargos de entidades públicas y privadas, como el que hizo para la Torre de la Compañía de Gas de Los Ángeles, en California.
Hijo de Frank y Constance Stella, él ginecólogo y ella pintora paisajista, Frank Philip Stella nació el 12 de mayo de 1936 en Malden, en el estado de Massachusetts.
Tras culminar la carrera de Historia en Princeton, consiguió un estudio en Manhattan, en el que, al mismo tiempo que pintaba casas, empezó a trabajar en sus pinturas de tonalidades oscuras.
En 1961 se casó con Barbara Rose, quien llegaría a ser una reputada crítica de arte y de la que se divorció en 1969 (ella falleció en el año 2020, de acuerdo al diario The New York Times).
Con ella tuvo dos hijos, Rachel y Michael, y con su siguiente esposa, McGurk, una pediatra con la que se casó en 1978, tuvo otros dos, Patrick y Peter.
Además de cinco nietos, le sobrevive también Laura, una hija que tuvo fruto de su relación con Shirley De Lemos Wyse, con la estuvo en el periodo entre sus dos matrimonios.