Elle naquit le 9 avril 1906, à Rzeszow, en Pologne ; son père était officier des impôts. A partir de 1921, sa famille s’étant installée à Poznan, elle étudia chez les ursulines, puis à l’université Adam-Mickiewicz. Elle devint par la suite enseignante.
Le 10 novembre 1939, sa famille, expulsée par les nazis, s’installa à Cracovie. Natalia s’investit dans l’éducation clandestine et devint membre de l’Etat clandestin polonais. Très impliquée dans l’apostolat, elle se porta volontaire en 1943 pour se rendre à Hanovre avec le service du travail obligatoire, afin d’apporter une assistance religieuse aux femmes réquisitionnées.
Lorsque les Allemands apprirent qu’elle organisait des sessions de prière, ils la déportèrent à Ravensbrück après l’avoir torturée, le 29 avril 1944. Comme elle prêchait aux prisonniers, elle fut exécutée le 31 mars 1945, jour du Samedi saint.
Natalia Tulasiewicz fut béatifiée en compagnie de 107 autres martyrs polonais par Jean-Paul II, le 13 juin 1999 : « Aujourd’hui précisément, nous célébrons la victoire de ceux qui, à notre époque, donnèrent leur vie temporelle pour le Christ, afin de la posséder pour les siècles des siècles dans sa gloire. (…) Si nous nous réjouissons aujourd’hui pour la béatification de cent-huit martyrs clercs et laïcs, nous le faisons tout d’abord parce qu’ils sont le témoignage de la victoire du Christ, le don qui restitue l’espérance. Alors que nous accomplissons cet acte solennel, dans un certain sens se ravive en nous la certitude que, indépendamment des circonstances, nous pouvons remporter la pleine victoire sur chaque chose, grâce à celui qui nous a aimés (cf. Rm VIII, 37). Les bienheureux martyrs disent à nos cœurs : Croyez que Dieu est amour ! Croyez dans le bien et dans le mal ! Eveillez l’espérance en vous ! Puisse-t-elle produire en vous le fruit de la fidélité à Dieu face à chaque épreuve ! »