Родилась в Петрограде в первый день 1915 года в семье члена IV Государственной думы князя Иллариона Сергеевича Васильчикова и Лидии Леонидовны, урождённой княжны Вяземской. Вместе с сестрой Марией (Мисси, также будущей мемуаристкой) училась в Сен-Жермен-ан-Ле.
В сентябре 1941 года вышла замуж за князя Меттерниха и поселилась с ним в усадьбе Кёнигсварт на западе Чехословакии. После изгнания судетских немцев супруги переехали в Рейнгау, где ими был восстановлен из руин замок Йоханнисберг. На основе местных виноградников было создано популярное игристое вино «Князь Меттерних», купажированием которого занималась и Татьяна.
В 1976 году опубликовала мемуары под названием «Женщина с пятью паспортами» (рус. пер. 1999).
В 1978 году княгиня Меттерних вступила в орден Святого Лазаря, взявшись представлять его интересы на территории Германии.
В 1987 году поддержала инициативу создания музыкального фестиваля «Рейнгау», предоставив помещения замка Йоханнисберг для концертов.
После 1991 года и до конца жизни часто бывала в России, активно занималась благотворительностью в Санкт-Петербурге.
После смерти мужа в 1992 году Татьяна фон Меттерних продала замок концерну Dr. Oetker, но продолжала жить в нём до самой смерти в 2006 году. Детей у неё не было.
«… летом 1996 года, выпив по бокалу розового, сухого вина «Фюрст фон Меттерних» за приятной беседой в замке Йоханнисберг с Татьяной фон
Меттерних-Виннебург ( урожденной Васильчиковой), я спросил:
– Татьяна Илларионовна, как можно сформулировать «исход» вашей семьи и его причину из России?
После довольно длинной паузы,она подошла к книжной полке, открыла том сочинений Ивана Бунина на заложенной странице.
– Евгений, лучше всех ответил на ваш вопрос настоящий «русский Иван» – Иван Бунин в речи, произнесенной в Париже 16 февраля 1924 года: «Миссия русской эмиграции».
И медленно, с выражением прочитала: «Мы эмигранты, – слово emigrer к нам подходит как нельзя более. Мы в огромном большинстве своем не изгнанники, а именно эмигранты, то есть люди, добровольно покинувшие родину. Миссия же наша связана с причинами,в силу которых мы покинули ее. Эти причины на первый взгляд разнообразны, но в сущности сводятся к одному; к тому, что мы так или иначе не приняли жизни, воцарившейся с некоторых пор в России, были в том или ином несогласии, в той или иной борьбе с этой жизнью и, убедившись, что дальнейшее сопротивление наше грозит нам лишь бесплодной, бессмысленной гибелью, ушли на чужбину”.