По окончании Елизаветинской гимназии в 1915 году, Татьяна поступила в драматическую студию при Московской филармонии и закончила ее в 1918 году.
С 1920 года Барышева работала в канцелярии ВЦИК города Калинина, а с 1921 года началась ее творческая деятельность. С 1921 по 1924 годы Татьяна Семеновна была актрисой народного дома имени Каляева в Москве, Вяткинского городского театра, Владимирского городского театра.
Барышева – яркая характерная актриса, дебютировала в кино в 1925 году, играя в дальнейшем простых русских женщин, сварливых теток, милых добрых старушек. Среди лучших ролей: мать Маланьи («Василиса Прекрасная»), зубной врач («Подкидыш»), Журкевич («Сердца четырех»), бабушка («Первоклассница»), бабушка («Королевство кривых зеркал»), сваха («Морозко») и другие.
С 1931 по 1941 годы Татьяна Барышева была в штате киностудии «Мосфильм», с 1942 по 1943 годы – артисткой Московской филармонии, а с 1943 по 1957 годы работала в Театре-студии киноактера.
В Театре-студии киноактёра, где Барышева играла, в основном, в водевилях, её ласково называли "Колобком". Старая актриса всегда была окружена молодежью, с удовольствием участвовала в вечерних посиделках и выездах на пикники, часто собирала гостей в своей квартире. Одной из последних и самых смешных ролей Татьяны Барышевой стала нянечка в комедии "Добро пожаловать, или Посторонним вход воспрещён".
С 1948 года Татьяна Барышева работала на озвучании мультфильмов.
В 1977 году открылся Дом ветеранов кино на Нежинской улице в Москве, и Татьяна Семёновна стала одной из первых его жителей.
Ушла из жизни Татьяна Барышева 10 февраля 1979 года в Москве.