Она родилась в 1928 году в Ленинграде. Пилецкая – крестница художника Кузьмы Петрова-Водкина, он даже изобразил ее на картине "Девочка с куклой".
В 1945 году окончила хореографическое училище, в 1948 году – драматическую студию при Ленинградском Большом драматическом театре имени Максима Горького (ныне Большой драматический театр имени Г.А. Товстоногова).
В качестве артистки балета Пилецкая служила в Ленинградском театре музыкальной комедии и Ленинградском театре эстрады и миниатюр, была драматической актрисой в Театре-студии киноактера при "Ленфильме".
В 1963-1990 годах она служила в Ленинградском государственном театре имени Ленинского Комсомола (ныне Театр-фестиваль "Балтийский дом"). В 1990-1995 годах Пилецкая состояла в труппе Санкт-Петербургского драматического театра "Патриот" РОСТО. В 1996-ом Татьяна Пилецкая вернулась в театр "Балтийский Дом", где работает до сих пор. В текущем репертуаре занята в спектаклях "Деревья умирают стоя", "Семья в подарок", "Пока она умирала", "Рок-н-ролл на закате", "Rock-n-roll на закате".
Дебют Пилецкой в кино состоялся в 1946 году в эпизоде фильма "Солистка балета". Спустя год она получила первую заметную роль Даши Севастопольской в картине Григория Козинцева "Пирогов".
В 1956 году вышла картина "Разные судьбы", где актриса исполнила главную роль. Эта работа принесла актрисе популярность.
Она сыграла во многих фильмах и сериалах, среди которых – "Золушка", "Княжна Мери", "Дело №306", "Мечты сбываются", "День солнца и дождя", "Прощание с Петербургом", "Возвращение", "Двое в новом доме", "И вечный бой… Из жизни Александра Блока", "Лермонтов", "Счастливый неудачник", "Роман императора", "Улицы разбитых фонарей-3", "Каменская-5", "Вербное воскресенье", "Лекарство против страха", "Тайны следствия-13", "Северный ветер".
В 1999 году Татьяна Пилецкая была удостоена звания народной артистки Российской Федерации. Также она получила орден Почета, орден Дружбы, знак отличия "За заслуги перед Санкт-Петербургом", почетный знак "За заслуги перед Санкт-Петербургом" и другие награды.
