در سال ۱۳۵۰ در کاشان به دنیا آمد. در سال ۱۳۶۸ در رشته پزشکی وارد دانشگاه شد و در سال ۱۳۷۶ از دانشگاه علوم پزشکی تهران و با معدل الف فارغ التحصیل شد. ایشان در سال ۱۳۷۶ از طرف وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی به عنوان دانشجوی پزشکی برتر شناخته شد و از دست رییس جمهور وقت جایزه دریافت نمود. در همان سال و با رتبه اول در رشته چشم پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران پذیرفته شد و در بیمارستان چشم پزشکی فارابی- دانشگاه علوم پزشکی تهران که به عنوان معتبرترین مرکز چشم پزشکی کشور شناخته م
ی شود و نزد برجسته ترین اساتید چشم پزشکی کشور مشغول به تحصیل گردید. ایشان در سال ۱۳۸۰ و با رتبه ممتاز دوره دستیاری چشم پزشکی را به پایان رسانید و در بیمارستان فارابی به عنوان هیأت علمی تمام وقت مشغول به کار شد.
دکتر فخرایی در سالهای ۱۳۸۵ و ۱۳۸۶دوره فوق تخصصی گلوکوم را در بیمارستان فارابی گذراند و درهمان سال (۲۰۰۷) در رشته فوق تخصصی سگمان قدامی چشم و گلوکوم در مؤسسه چشم پزشکی ویلز کشور ایالات متحده آمریکا در ایالت پنسیلوانیا (Wills Eye Institute, Thomas Jefferson University, Philadelphia, PA, USA) که به عنوان اولین و معتبرترین مرکز چشم پزشکی جهان شناخته می شود پذیرفته شد.
رؤیای تحصیل در معتبرترین مرکز چشم پزشکی جهان دکتر فخرایی را در همان سال عازم ایالات متحده آمریکا کرد. ایشان با همت و پشتکار فراوان در سالهای ۲۰۰۸ -۲۰۰۹ دوره فوق تخصصی سگمان قدامی چشم و گلوکوم را در بخشهای قرنیه و گلوکوم بیمارستان ویلز با موفقیت و نزد مشهورترین اساتید چشم پزشکی جهان گذراند و تمام تلاش خود را برای آموختن تکنیکهای جدید جراحی چشم و نیز تحقیق در جدیدترین عرصه های چشم پزشکی به کار گرفت که حاصل آن انتشار مقالاتی در معتبرترین مجلات چشم پزشکی جهان می باشد. همچنین انجام و آموزش بعضی از جدیدترین متدهای جراحی چشم برای اولین بار در ایران پس از بازگشت توسط دکتر فخرایی حاصل آموخته های ایشان از دوران فلوشیپی در بیمارستان ویلز می باشد. دکتر فخرایی در این دوران در میان تمام دستیاران فوق تخصصی (Fellow) آن مرکز چنان درخشید که مفتخر به دریافت عنوان بهترین فلوی مرکز ویلز در سال ۲۰۰۸-۲۰۰۹ گردید. همچنین طی این مدت و به کمک و توصیه اساتید خود در بیمارستان ویلز، دوره های کوتاه مدتی در دیگر مراکز معتبر چشم پزشکی آمریکا در دیگر ایالات این کشور نیز گذراند.