Samtalen syftar till att tvinga May att göra eftergifter om invandring, den europeiska tullunionen och den inre marknaden, rapporterar tidningen Daily Telegraph.
En brexit-kommission över partigränserna diskuterades också för att säkerställa ett ordnat tillbakadragande från EU, enligt uppgift till tidningen.
LÄS MER: Allt du behöver veta om brexit – och lite till
May var själv emot brexit
May stödde sidan ”bremain”, som ville vara kvar i EU. Men sedan hon kom till makten tre veckor efter folkomröstningen om EU-utträdet har premiärministern förespråkat en hård brexit som innebär att Storbritannien lämnar den inre marknaden och att invandringen från EU stramas åt.
Mays konservativa förlorade oväntat sin majoritet i parlamentet i valet i torsdags, vilket orsakat politiskt kaos inför brexit-samtalen med EU som inleds nästa vecka.
LÄS MER: Valresultatet: Ett ”hung parliament” för Storbritannien
Premiärministern känner till samtalen
De som är inblandade i de hemliga samtalen antas ha tillhört ”bremain”-sidan och skapat en allians redan när de kampanjade inför folkomröstningen för ett år sedan.
Tidningen rapporterar att May har varit medveten om de hemliga samtalen i dagar men att hon hittills inte har gjort något för att stoppa dem.
Den 23 juni i fjol röstade nästan 52 procent för att Storbritannien ska lämna Europeiska unionen.