Maria Tallchief s-a născut ca șefă Elizabeth Marie Tall și și-a schimbat numele ulterior pentru a-l europeaniza din motive de carieră. Tatăl ei era descendent în Osage, iar tribul era beneficiarul drepturilor petrolului. Familia ei era în stare bună, iar de la trei ani a avut lecții de balet și pian.
În 1933, urmărind oportunități pentru Maria și sora ei, Marjorie, familia Tall Chief s-a mutat în California. Mama Mariei și-a dorit ca fiicele ei să devină pianiste de concert, dar erau mai mult interesate de dans. Unul dintre primii profesori ai Mariei în California a fost Ernest Belcher, tatăl lui Marge Belcher Champion, soția și partenerul profesional al Gower Champion. În adolescență, Maria, împreună cu sora ei, a studiat cu David Lichine și apoi cu Bronislava Nijinska, care în 1940 a aruncat surorilor într-un balet la Hollywood Bowl pe care Nijinska a coregrafat-o.
După liceu, Maria Tallchief s-a alăturat Ballet Russe din New York, unde a fost solistă. În cei cinci ani ai săi, la Ballet Russe, a adoptat numele Maria Tallchief. În timp ce fondul ei autohton a dus la scepticism în legătură cu talentul ei de alți dansatori, spectacolele ei s-au răzgândit. Spectacolele ei au impresionat publicul și criticii. Când George Balanchine a devenit maestru de balet la Ballet Russe în 1944, el a luat-o ca musă și protejată, iar Maria Tallchief s-a regăsit în roluri din ce în ce mai proeminente, adaptate la punctele ei forte..
Maria Tallchief s-a căsătorit cu Balanchine în 1946. Când s-a dus la Paris, a mers la fel de bine și a fost prima dansatoare de origine americană care a concertat cu Opera din Paris, la Paris și mai târziu cu Balletul Operei din Moscova la Bolshoi..
George Balanchine s-a întors în SUA și a fondat New York City Ballet, iar Maria Tallchief a fost prima sa balerină, prima dată când un american a deținut acel titlu.
Din anii 1940 până în anii 1960, Tallchief a fost unul dintre cele mai de succes dintre balerinii. A fost deosebit de populară și de succes ca și în The Firebird începând în 1949 și ca zână în Zahăr Prun Spargatorul de nuci începând în 1954. A apărut și la televizor, a făcut apariții invitați cu alte companii și a apărut în Europa. După ce a fost instruită de David Lichine la începutul educației sale de dans, ea a interpretat-o pe profesoara Lichine, Anna Pavlova, într-un film din 1953.
Căsătoria lui Tallchief cu Balanchine a fost un succes profesional, dar nu personal. A început să-l prezinte pe Tanaquil Le Clerq în roluri cheie și nu a vrut să aibă copii, în timp ce Maria a făcut-o. Căsătoria a fost anulată în 1952. O scurtă a doua căsătorie a eșuat în 1954. În 1955 și 1956, ea a fost prezentată la Ballet Russe de Monte Carlo, iar în 1956 s-a căsătorit cu un executiv în construcții din Chicago, Henry Paschen. Au avut un copil în 1959, ea a intrat în American Ballet Theatre în 1960, în turneu în America și URSS.
În 1962, când recent a apărut Rudolf Nureyev a debutat în televiziunea americană, a ales-o pe Maria Tallchief ca parteneră. În 1966, Maria Tallchief s-a retras de pe scenă, mutându-se la Chicago.
Maria Tallchief a revenit la participarea activă în lumea dansului în anii 70, formând o școală legată de Opera Lirică din Chicago. Când școala a fost victima reducerilor bugetare, Maria Tallchief și-a fondat propria companie de balet, Chicago City Ballet. Maria Tallchief a împărtășit funcții de director artistic cu Paul Mejia, iar sora ei Marjorie, de asemenea o dansatoare pensionară, a devenit directorul școlii. Când școala a eșuat la sfârșitul anilor 1980, Maria Tallchief a devenit din nou asociată cu Opera Lirică.
Un documentar, Maria Tallchief, a fost creat de Sandy și Yasu Osawa, pentru a transmite PBS în 2007-2010.