Ф.И. Соймонов родился в обедневшей дворянской многодетной семье, которая смогла дать ему начальное образование. Он изучил математику и латинский язык. Ему удалось поступить в Школу математических и навигационных наук в Москве. Затем его с группой выпускников школы отправили в Голландию, побывал он в Лиссабоне, дважды прошел на корабле вокруг Скандинавского полуострова. Он всесторонне изучал премудрости морского дела, особенно его интересовали вопросы гидрографии, поскольку развитие флота немыслимо без этой науки. Он составил карты Каспийского моря, участвовал в морских походах Петра I, который с ним постоянно советовался и высоко ценил его профессиональные качества. В военных походах он также непрестанно занимался гидрографией, интересовался вопросами исторического и экономического развития территорий.
Под наблюдением Ф.И. Соймонова создали атлас Каспийского моря. В 1730 г. он вел научную работу на Балтийском море. В 1738 г. он стал генерал-майором и близким к правительственным кругам человеком.