कई अन्य भारतीय महिला सुधारकों की तरह फातिमा शेख भी इतिहास में अज्ञात और अप्रकाशित रहीं। उनके बारे में जो कुछ भी ज्ञात है वह सावित्रीबाई फुले और महात्मा जोतिबा फुले के साथ उनके संबंधों से आता है। जब फुले दंपत्ति ने निचली जातियों, विशेषकर महिलाओं को पढ़ाना शुरू किया, तो उनसे कहा गया कि या तो यह प्रथा बंद कर दें या अपना घर छोड़ दें। इस जोड़े ने अपना घर छोड़ने का फैसला किया और फिर फातिमा और उनके भाई उस्मान शेख ने उन्हें अपने घर में रहने के लिए जगह दी।
जोतिबा और सावित्रीबाई को जिस विरोध का सामना करना पड़ा, वह फातिमा के लिए और भी बढ़ गया। उन्होंने सावित्रीबाई को अपने घर में “स्वदेशी पुस्तकालय” नामक पहला लड़कियों का स्कूल स्थापित करने में मदद की। वह ऊंची जाति के हिंदुओं और रूढ़िवादी मुसलमानों, दोनों के खिलाफ जा रही थी। ये दोनों समूह शिक्षा तक सार्वभौमिक पहुंच को लेकर बेहद आशंकित थे, जो उस समय तक केवल उच्च जाति के पुरुषों का विशेषाधिकार था। लेकिन सभी मानदंडों को धता बताते हुए, फातिमा और सावित्रीबाई ने स्कूल की स्थापना की और पेशेवर शिक्षक बनने के लिए एक प्रशिक्षण संस्थान में भी गईं।
इन स्कूलों की शुरुआत पर ऊंची जाति के लोगों ने तीखी और यहां तक कि हिंसक प्रतिक्रिया व्यक्त की। जब वे रास्ते में थीं तो उन्होंने फातिमा और सावित्रीबाई पर पत्थर फेंके और यहां तक कि गोबर भी फेंका। लेकिन दोनों महिलाएं अविचल रहीं। फातिमा ने 1856 तक स्कूल में पढ़ाया और उन्हें भारत की पहली मुस्लिम महिला शिक्षिका माना जाता है।