Родилась 7 декабря 1900 года в Нижнем Новгороде в семье учителя и литератора Алексея Ивановича Лебедева. Мать, Анастасия Петровна, происходила из дворянского рода Мавриных и тоже занималась преподавательской деятельностью. Младший брат Сергей — академик, основатель советской компьютерной промышленности. В 1920 году семья переезжает в Москву.
В 1921—1929 годах училась во Вхутемасе (учителя — Н. В. Синезубов, Р.Р. Фальк). Была членом "группы 13». С 1930 года использовала в качестве псевдонима девичью фамилию матери — Маврина.
В послевоенные годы стала писать в яркой и открытой манере, близкой примитивизму, древнерусскому и народному искусству. Много работала не только в живописи, но и в книжной иллюстрации (оформила более 200 книг). Некоторые рисунки Мавриной послужили основой небольших рассказов, написанных Юрием Ковалевым. Известны её работы для театра и кино. Татьяна Маврина умерла 19 августа 1996 года. Похоронена в Москве в колумбарии Новодевичего кладбища (секция № 148). Муж — художник Н.В. Кузьмин (1890—1987).