Проскурякова родилась в Томске в семье химика. Когда началась Первая мировая война, её отец не смог завербоваться на военную службу из-за слабого сердца и стал инспектором артиллерийских орудий. Вскоре после этого он был отправлен заграницу для надзора за изготовлением оружия для родины. Ещё ребёнком она уехала с семьёй в США в 1915. Корабль, на котором они плыли, был скован льдами. Во время плавания Татьяна и её сестра серьёзно заболели и их отправили обратно по льду. Со своей семьей они воссоединились в 1916 г. Впоследствии она приезжала в Россию только единожды, чтобы встретиться с советским майянистом Юрием Валентиновичем Кнорозовым. После обучения на архитектора в Пенсильванском государственном университете работала археологическим иллюстратором. Её способность совмещать знания в области искусства, археологии, культур различных народов помогли ей создать общую картину культуры майя. Проскурякова работала с 1941 года в институте Карнеги и с 1958 по 1977 в музее Peabody в Гарварде. В 1962 году Проскурякова была отмечена медалью Альфреда В. Кидлера, а в 1984 году получила высшую награду Гватемалы — Орден Кетцаль (Quetzal).
Особый вклад Татьяна Проскурякова внесла в расшифровку письменности майя. Хотя ей не удалось окончательного расшифровать систему письменности майя, она сделала большой поворот в расшифровке текстов майя в Пьедрас-Неграс (Piedras Negras), а также стел в Тикале и Чичен-Ице. Проскурякова сделала выводы, что надписи майя повествуют о событиях из жизни правителей майя, что позволило идентифицировать многочисленные глаголы (например, умереть, родиться и т. д.). Она также сыграла важную роль в утверждении на Западе предложенного Кнорозовым пути дешифровки майянской письменности в противовес ошибочной «символической» теории Эрика Томпсона, слывшего непререкаемым авторитетом в майянистике и считавшего систему Кнорозова «коммунистической пропагандой».
