Татьяна Сухоленцева родилась в селе Черновка Алтайской губернии. Школу окончила в Прокопьевске в 1941 году. Когда началась война, Татьяна стала посещать курсы медицинских сестер. Уже в декабре 1941 года она вместе с другими прокопчанками принимала раненых солдат и размещала их в здании школы-интерната № 64.

27 мая 1942 года Прокопьевск провожал на фронт под Харьков 40 девушек-добровольцев, среди которых была и Татьяна. Девушек направили в 7-й зенитно-пулеметный полк 4-й дивизии противовоздушной обороны Юго-Западного фронта.

Присягу приняла в городе Валуйки. Затем началось отступление от Купинска до Новохоперска по 40-50 км в день. В Новохоперске 7-й зенитно-пулеметный полк расформировали на 3 роты. Татьяна Федоровна попала в 9-ю роту, которую направили под Сталинград.

В составе 10-го корпуса противовоздушной обороны Сталинградского фронта пулеметчик Сухоленцева обороняла заводы «Красный Октябрь», «Баррикады», нефтебазу.

В начале августа 1942 года пулеметные расчеты стали передавать в Волжскую флотилию. Татьяну Федоровну направили на сопровождение караванов грузов с боеприпасами, нефтью, скотом, живой силой на буксирах «Могучий», «Амур», «Печенег», «Радист». Расчет младшего сержанта Сухоленцевой яростно отбивал вражеские атаки, даже сбил один самолет.

С октября 1942 года флотилия стояла на переправе в районе Ахтубы. Расчет, в котором воевала Татьяна, находясь на буксире «Радист», прикрывал переправу через Волгу. С 19 ноября 1942 года вместе с боевыми товарищами охраняла понтонные мосты через Волгу севернее Астрахани и железную дорогу. В декабре 1943 года расчет младшего сержанта Сухоленцевой прикрывал объекты Ростова, Новочеркасска, Луганска.

Пулеметчица Татьяна Сухоленцева с верным другом пулеметом ДШК калибра 12,7 мм участвовала в Курской битве, в освобождении Донбасса, охраняла от фашистской авиации Ростов, Львов, мосты через Вислу. В феврале 1945 года военная дорога привела ее в польский город Ченстахов. Здесь Татьяна Федоровна встретила долгожданную победу.

За боевую работу младший сержант Сухоленцева награждена медалью «За отвагу», знаком «Отличник ПВО».

После войны Татьяна Федоровна вернулась в Прокопьевск, где жила и работала. Благодаря ее инициативе в школе № 69 была создана комната боевой славы, а школьники начали изучать историю 7-го Краснознаменного пулеметного полка.