Maria Tallchief nació como Elizabeth Marie Tall Chief y cambió su nombre más tarde para europeizarlo por razones profesionales. Su padre era descendiente de Osage, y la tribu era beneficiaria de los derechos petroleros. Su familia estaba bien y recibió clases de ballet y piano desde los tres años..
En 1933, buscando oportunidades para María y su hermana, Marjorie, la familia Tall Chief se mudó a California. La madre de María quería que sus hijas se convirtieran en pianistas de concierto, pero estaban más interesadas en el baile. Uno de los primeros maestros de María en California fue Ernest Belcher, padre de Marge Belcher Champion, esposa y compañera profesional de Gower Champion. De joven, María, con su hermana, estudió con David Lichine y luego con Bronislava Nijinska, quien en 1940 echó a las hermanas en un ballet en el Hollywood Bowl que Nijinska había coreografiado..
Después de la secundaria, Maria Tallchief se unió al Ballet Russe en la ciudad de Nueva York, donde era solista. Fue durante sus cinco años en el Ballet Russe que adoptó el nombre de Maria Tallchief. Si bien sus antecedentes de nativos americanos llevaron al escepticismo sobre su talento por parte de otros bailarines, sus actuaciones cambiaron de opinión. Sus actuaciones impresionaron al público y a la crítica. Cuando George Balanchine se convirtió en maestro de ballet en el Ballet Russe en 1944, la tomó como su musa y protegida, y Maria Tallchief se encontró en roles cada vez más prominentes que se adaptaron a sus puntos fuertes..
Maria Tallchief se casó con Balanchine en 1946. Cuando él fue a París, ella también fue y fue la primera bailarina nacida en Estados Unidos en actuar con la Ópera de París, en París y más tarde con el Ballet de la Ópera de París en Moscú en el Bolshoi..
George Balanchine regresó a los EE. UU. Y fundó el New York City Ballet, y Maria Tallchief fue su primera bailarina, la primera vez que un estadounidense tenía ese título.
Desde la década de 1940 hasta la década de 1960, Tallchief fue uno de los bailarines de ballet más exitosos. Ella fue especialmente popular y exitosa como y en El pájaro de fuego a partir de 1949, y como el Hada de ciruela de azúcar en El cascanueces comenzando en 1954. También apareció en televisión, hizo apariciones especiales con otras compañías y apareció en Europa. Después de haber sido entrenada por David Lichine al principio de su educación en danza, interpretó a la maestra de Lichine, Anna Pavlova, en una película de 1953..
El matrimonio de Tallchief con Balanchine fue un éxito profesional pero no personal. Comenzó a presentar a Tanaquil Le Clerq en papeles clave, y no quería tener hijos, mientras que María sí. El matrimonio fue anulado en 1952. Un breve segundo matrimonio fracasó en 1954. En 1955 y 1956, fue presentada en el Ballet Russe de Monte Carlo, y en 1956 se casó con un ejecutivo de la construcción de Chicago, Henry Paschen. Tuvieron un hijo en 1959, ella se unió al American Ballet Theatre en 1960, recorriendo América y la URSS.
En 1962, cuando el recientemente desertado Rudolf Nureyev debutó en la televisión estadounidense, eligió a Maria Tallchief como su compañera. En 1966, Maria Tallchief se retiró del escenario y se mudó a Chicago..
Maria Tallchief volvió a participar activamente en el mundo de la danza en la década de 1970, formando una escuela conectada con la Chicago Lyric Opera. Cuando la escuela fue víctima de recortes presupuestarios, Maria Tallchief fundó su propia compañía de ballet, el Chicago City Ballet. Maria Tallchief compartió deberes como directora artística con Paul Mejia, y su hermana Marjorie, también bailarina retirada, se convirtió en directora de la escuela. Cuando la escuela fracasó a fines de la década de 1980, Maria Tallchief nuevamente se asoció con la Lyric Opera.
Un documental, Maria Tallchief, fue creado por Sandy y Yasu Osawa, para emitirse en PBS en 2007-2010.