Родилась в Самаре в семье театральных работников. Среднюю школу окончила в посёлке Малаховка Московской области, где семья жила с 1928 года. В 1941 году окончила исторический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. После окончания университета по распределению уехала в Сыктывкар, где работала научным сотрудником в краеведческом музее. Затем заведовала отделом археологии этого музея. В 1946 году окончила аспирантуру института истории материальной культуры и работала сотрудником этого института до выхода на пенсию в 1989 году.
Кандидатскую диссертацию защитила в 1947 году по теме «Курганы Верхнего Поволжья X—XIII вв.». С 1940 года являлась участником (ещё будучи студенткой) археологических экспедиций в Московской и Новгородской областях. А с 1948 года вела самостоятельные раскопки в Новгородской, Калужской, Курской, Орловской областях. Археологическая деятельность тесно связана с Орловским областным краеведческим музеем. Основная научная специализация направлена на изучение древнерусских археологических памятников бассейна Оки на Орловщине. Своеобразие верхнеокских памятников позволило выделить их в отдельную группу. Полученные данные от раскопок поселений восточных славян она сопоставляла с различными летописными материалами окских племён. В 1952—1953 годах вела раскопки городища и курганов у деревни Шуклинка близ современного Курска. С 1959 года проводила раскопки городища Кудеярова Гора и Лысая Гора в Курской области. В последующие годы занималась фундаментальным изучением археологических памятников Окского бассейна. Известные раскопки городищ и курганов: Серенск Калужская область, Слободка на реке Навле (предполагаемый город Болдыж), Кромы, Воротынцево (предполагаемый город Воротынск), Новосильское, Мценское, Синюково (на реке Чернь) Тульской области, у села Гать Орловского района, Свинухово, Борилово (Болховский район) и многие др. На территории только Орловской области в 50-е годы были обследованы 49 памятников археологии.
Некоторые известные работы Т. Н. Никольской: «Городище Слободка XII—XIII вв. К истории древнерусского градостроительства в Земле вятичей», «Земля Вятичей. К истории населения бассейна верхней и средней Оки в IX—XIII вв.». Работа «Культура племён бассейна верхней Оки в I тысячелетии н. э.» до сих пор является основной по истории верхнеокской культуры. Итогом работ явилась классификация архитектурных памятников, объединение их в хронологические группы, время возникновения городищ и селищ, подробное описание курганов, удалось показать своеобразие культуры племён бассейна верхней Оки и сделать вывод, что культура верхнеокских племён ближе к культуре племён древних балтов бассейна верхнего Днепра, чем угро-финнов верхней Волги. Обследования городищ показали, что в XII—XIII вв. на вятичской земле происходит расцвет материальной и духовной культуры населения, связанный с развитием пашенного земледелия, ремёсел, торговли.