Tamilla Nəsirova 20 oktyabr 1936-cı ildə Hacıqabul rayonun Navahi kəndində anadan olub. O, 1953-cü ildə Bakıda 176 saylı məktəbi qızıl medal ilə bitirərək həmin il Azərbaycan Dövlət Universitetinin (indiki Bakı Dövlət Universiteti) Fizika-riyaziyyat fakültəsinə imtahan vermədən daxil olmuş və 1958-ci ildə Azərbaycan Dövlət Universitetini bitirdikdən sonra təyinatla AMEA-nın Kibernetika İnstitutunda (indiki İdarəetmə Sistemləri İnstitutu) elmi fəaliyyətinə başlamış və həmin ildə Ukrayna Elmlər Akademiyasının Riyaziyyat İnsitutunun aspiranturasına qəbul olmuşdur. Daha sonra M.V.Lomonosov adına Moskva Dövlət Universitetinin “Ehtimal nəzəriyyəsi” kafedrasında akademik B.V.Qnedenkonun rəhbərliyi ilə dissertasiya işi üzərində çalışmışdır.
T.Nəsirova 1964-cü ildə Daşkənd Universitetində fəlsəfə doktoru, 1994-cü ildə isə Ukrayna Elmlər Akademiyasının Riyaziyyat İnstitutunda “Kütləvi xidmət nəzəriyyəsinin bəzi məsələləri” mövzusunda elmlər doktoru elmi dərəcəsi almaq üçün akademik A.V.Skoroxodun elmi məsləhətçiliyi ilə dissertasiya işini müdafiə etmiş, 1997-ci ildə professor elmi adı almışdır.
Çoxşaxəli əmək fəaliyyəti olan görkəmli alim 1958-1980-ci illərdə AMEA Kibernetika İnstitutunda laborant, elmi işçi, böyük elmi işçi vəzifələrində çalışmışdır. 1980-ci ildən Bakı Dövlət Universitetində dosent, 1995-ci ildən isə professor vəzifələrində işləmişdir. 1994-cü ildən Kibernetika İnstitutuna qayıdan alim böyük elmi işçi və laboratoriya müdiri vəzifələrində çalışmışdır.
T.Nəsirova ehtimal nəzəriyyəsi sahəsində tanınmış alim kimi ilk dəfə Semi-markov prosesləri ücün erqodik teoremi isbat etmiş, semimarkov proseslərinin tədqiqindən prosesin və onun sərhəd funksionallarının paylanmasının tapılması üçün üsul işləmiş, 3 müxtəlif tip semi-markov prosesləri arasında əlaqə yaratmışdır. Onun aldığı nəzəri nəticələr etibarlılıq, ehtiyatların idarə olunması, kütləvi xidmət və sığorta nəzəriyyələrində öz əksini tapmışdır. Dünyaşöhrətli alim Azərbaycanda özünün ehtimal nəzəriyyəsi məktəbini yaratmış və geniş elmi-tədqiqat işləri aparmışdır. Onun 100-dən çox elmi əsəri, o cümlədən 3 monoqrafiya, 2 kitab və 1 metodik vəsaiti nəşr olunmuşdur.
1964-cü ildən pedaqoji fəaliyyətlə məşğul olan alim 2007-ci ildə “Əməkdar müəllim” fəxri adına layiq görülmüşdür. T.Nəsirova, həmçinin 1996-2000-ci illərdə Türkiyənın “Karadeniz Teknik” Universitetində professor vəzifəsində çalışmışdır. Onun rəhbərliyi ilə 2 elmlər doktoru və 10 fəlsəfə doktoru elmi dərəcəsi alınmışdır.
T.Nəsirova haqqında “Azərbaycanın görkəmli qadınları”, “Azərbaycanın 100 görkəmli alimi”, Rusiyada çap olunan “Женщины-математики” riyaziyyat-tarixi oçerkində məlumat verilmiş, 2009-cu ildə “Birincilər” verilişinin bir buraxılışı (“İlk riyaziyatçı elmlər doktoru”) Tamilla Nəsirovaya həsr edilmişdir. Onun adı “Математики Азербайджана ХХ века” və “Azərbaycanın Tanınmış alimləri” ensiklopediyalarına daxil edilmişdir.
