ในปี ค.ศ. 1902 ตัตลินได้เข้าเรียนที่โรงเรียนจิตรกรรม ประติมากรรม และสถาปัตยกรรมแห่งมอสโก (Moscow School of Painting, Sculpture, and Architecture) ถึง ค.ศ. 1904 จากนั้นจึงเข้าเรียนที่โรงเรียนศิลปะแห่งเปนซา (Penza School of Art) ซึ่งอยู่ในการดูแลของอะเลคเซย์ อะฟานาเซียฟ (Aleksey Afanas'ev) ศิลปินที่มีแนวทางการสร้างงานด้านสังคมและการเมืองร่วมสมัย ซึ่งเป็นหนึ่งในแรงบันดาลใจให้กับแนวการสร้างงานของตัตลิน

หลังจบการศึกษาที่โรงเรียนศิลปะเปนซา ตัตลินได้กลับไปศึกษาที่โรงเรียนจิตรกรรม ประติมากรรม และสถาปัตยกรรมมอสโก และได้รู้จักคุ้นเคยกับศิลปินอาว็อง-การ์ดหลายคน เช่น the Vesnin brothers, the Burluk brothers, Natalia Goncharova, Mikhail Larionov[3]

ค.ศ. 1913 ตัตลินได้เดินทางไปกรุงปารีส และได้เข้าเยี่ยมชมสตูดิโอของปาโบล ปีกัสโซ[4] ซึ่งขณะนั้นงานที่จัดว่าเด่นสะดุดตามากที่สุดคือ กีตาร์ (Guitar, ค.ศ. 1912-1913) ซึ่งสร้างขึ้นจากแผ่นเหล็กและเส้นลวด ลักษณะแบบประติมากรรมนูนสูง แขวนอยู่บนผนังห้อง ประติมากรรมชิ้นนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการสร้างประติมากรรมโดยการประกอบชิ้นส่วนต่าง ๆ ขึ้นมา (constructed sculpture) และมีความสำคัญต่อแนวคิดต่อต้านธรรมชาติ (antinaturalism)

ตัตลินได้รับอิทธิพลแนวความคิดแบบบาศกนิยมมาผสมผสานประยุกต์ในการเลือกใช้วัสดุสร้างงาน และได้สร้าง The Bottle ออกมาในปี 1913 ภาพวาดของเขาได้รับแรงบันดาลใจจากโกลด มอแน และปอล โกแก็งด้วย คือภาพ The Nude (1913) แล้วพัฒนาผลงานไปในลักษณะสถาปัตยกรรมมากกว่าจิตรกรรมหรือประติมากรรม โดยให้ความสำคัญกับการเลือกชนิดวัสดุและเป็นวัสดุจากอุตสาหกรรมตามอุดมการณ์ของลัทธิเค้าโครง (constructivism)[5]

ในปี ค.ศ. 1915 เขาได้นำเอาแผ่นโลหะมาสร้างประติมากรรมแขวนนามธรรมชื่อ Counter-reliefs ซึ่งได้รับอิทธิพลจากบาศกนิยมยุคสังเคราะห์ ตัตลินแสวงหาความจริงในแง่ของวัตถุ เขาได้กลายเป็นผู้นำศิลปินลัทธิเค้าโครงในรัสเซีย และเป็นคณะกรรมการปฏิรูปสถาบันศิลปะของสหภาพโซเวียต ตัตลินเริ่มรู้สึกว่างานประเภทนี้ยังไม่เพียงพอสำหรับสังคมใหม่ เขาและเพื่อนศิลปินเห็นว่าจำต้องนำเอาการคิดค้นและประสบการณ์ของศิลปินมาใช้สร้างสรรค์ชี้นำสังคม ศิลปินสามารถสอนให้ผู้สนใจได้รู้จักธรรมชาติของวัตถุและวิธีการนำมันมาใช้ พวกเขาเองสามารถเข้าไปยังโรงงานและพัฒนาแนวทางการออกแบบใหม่ เช่น เตาผิงที่มีประสิทธิภาพราคาถูก เสื้อผ้าสำหรับใส่ในฤดูหนาว เข้ากับบรรยากาศก่อนการปฏิวัติรัสเซีย

ตัตลินได้วางแผนสร้างอนุสาวรีย์นานาชาติที่สาม (The movement to the Third International) หรือ Tatlin’s tower ในปีค.ศ. 1919-1920 หอสูงขนาดสองเท่าของตึกเอ็มไพร์สเตตแห่งนครนิวยอร์ก ด้วยเหล็ก แก้ว โลหะและกระจกเพื่อเป็นสัญลักษณ์ของจักรวาล อนุสาวรีย์นี้เปรียบเสมือนโครงสร้างกระดูกเหล็ก สร้างคล้ายศูนย์ควบคุมยานอวกาศ การวางตำแหน่งของห้องเล็ก ๆ ในโครงส้รางนี้จะถูกสลับที่กันปีละครั้ง เพื่อจำลองการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ห้องเลขาธิการจะถูกสลับตำแหน่งทุก 28 วัน การออกแบบจึงซับซ้อนเพื่อรองรับวัตถุประสงค์นี้ ซึ่งความฝันแบบอุดมคติของตัตลินไม่สอดคล้องกับนโยบายของเลนิน ผู้นำสหภาพโซเวียต ที่มุ่งไปที่การขยายตัวทางการค้าและผลผลิต ดังนั้นในไม่ช้าศิลปะรัสเซียจึงสูญเสียอิสระที่จะค้นหาความหมายใหม่ แม้เป็นเพียงแบบจำลอง แต่อนุสาวรีย์นานาชาติที่สามถือเป็นงานก่อสร้างที่ทำงานได้สมบูรณ์และเป็นสัญลักษณ์ของสังคมนิยมคอมมิวนิสต์ในอุดมคติยุคใหม่

หลังจากโครงการอนุสาวรีย์นานาชาติที่สาม ตัตลินให้ความสนใจกับการเรียนการสอน ปี ค.ศ. 1920 เขาดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ที่สตูดิโอศิลปะของรัฐหรือสโวมัส (Svomas) ในมอสโกและเป็นรักษาการหัวหน้าสตูดิโอของปริมาณ, วัสดุ, และการก่อสร้างที่สโวมัสในเปโตรกราด ปี ค.ศ. 1923-1925 ได้เข้าทำงานในกรมวัฒนธรรมทางวัตถุในเปโตกราด ใน ปี ค.ศ. 1923 ได้ก่อตั้งพิพิธภัณฑ์วัฒนธรรมศิลปะในเปโตรกราด เป็นห้องปฏิบัติการสำหรับการศึกษาทดลองของศิลปะ ซึ่งอยู่ที่พิพิธภัณฑ์วัฒนธรรมศิลปะที่เขาออกแบบฉากและดำเนินการการแสดง Velimir Khlebnikov บทกวีของ Zangezi ในปี ค.ศ. 1923 อันเป็นความสำเร็จของลัทธิเค้าโครง และเปิดโลกอาว็อง-การ์ดให้กว้างขึ้น

ผลงานที่กล่าวได้ว่าเป็นผลงานชิ้นสุดท้ายของตัตลินคือ "Le Tatlin"[6] เครื่องร่อนที่ขับเคลื่อนโดยใช้กำลังคน จากศึกษาการบินและโครงสร้างปีกของนก โดยเชื่อว่ามนุษย์จะสามารถบินเลียนแบบนกได้ สร้างจากกระดูก ปลาวาฬ และผ้าไหมโดยได้รับความร่วมมือจากศัลยแพทย์และนักบิน

ตัตลินเสียชีวิตอย่างฉับพลันจากอาการอาหารเป็นพิษ ในวันที่ 31 พฤษภาคม ค.ศ. 1953 โดยร่างของเขาถูกฝังอยู่ที่สุสานโนโวเดวีชี (Novodevichy Cemetery) กรุงมอสโก สหภาพโซเวียต