Пре­по­доб­но­му­че­ни­ца На­та­лия ро­ди­лась в 1889 го­ду в го­ро­де Ель­це Ор­лов­ской гу­бер­нии в се­мье сто­ля­ра Ни­ко­лая Ни­ко­ла­е­ви­ча Улья­но­ва.
В 1910 го­ду На­та­лья при­е­ха­ла в Моск­ву, по­сту­пи­ла в Но­во­де­ви­чий мо­на­стырь и под­ви­за­лась в нем на раз­лич­ных по­слу­ша­ни­ях до его за­кры­тия в 1922 го­ду. По­сле за­кры­тия оби­те­ли она, как и мно­гие на­сель­ни­цы, оста­лась жить в од­ной из мо­на­стыр­ских ке­лий, ко­то­рые бы­ли пре­вра­ще­ны вла­стя­ми в ком­му­наль­ные квар­ти­ры, где к мо­на­хи­ням бы­ли по­се­ле­ны лю­ди, на­стро­ен­ные за­ча­стую к ве­ре враж­деб­но.
По­слуш­ни­ца На­та­лья под­ви­за­лась в ка­че­стве пев­чей и пса­лом­щи­цы в мос­ков­ских хра­мах; в 1930 го­ду она по­сту­пи­ла на го­судар­ствен­ную служ­бу — ку­рье­ром и убор­щи­цей в Мос­ков­ский го­род­ской банк, рас­по­ла­гав­ший­ся то­гда на Ильин­ке. Ей в то вре­мя при­шлось нести в ви­де тру­до­вых по­вин­но­стей все те тя­го­ты, ко­то­рые вы­па­ли на до­лю на­ро­да: ее ча­сто мо­би­ли­зо­вы­ва­ли то на очист­ку сне­га на же­лез­ной до­ро­ге, то на тор­фо­раз­ра­бот­ки.

9 мар­та 1938 го­да сви­де­те­ли под­пи­са­ли про­тив нее со­став­лен­ные сле­до­ва­те­лем по­ка­за­ния, и, в част­но­сти, что На­та­лья враж­деб­но на­стро­е­на к су­ще­ству­ю­ще­му строю, го­во­рит, что в кол­хо­зах пло­хо жи­вет­ся и поль­зы в даль­ней­шем от кол­хо­зов не бу­дет, что кре­стьяне го­ло­да­ют, раз­де­ты и ра­зу­ты. На по­лян­ке во дво­ре Но­во­де­ви­чье­го мо­на­сты­ря, про­тив окон быв­ших ке­лий, она буд­то бы ве­ла раз­го­во­ры про­тив кол­хоз­но­го строя, го­во­ря о том, что кре­стьяне ра­бо­та­ют день и ночь, а са­ми си­дят хо­лод­ные и го­лод­ные.
На сле­ду­ю­щий день, 10 мар­та, по­слуш­ни­ца На­та­лья бы­ла аре­сто­ва­на и за­клю­че­на под стра­жу в седьмое от­де­ле­ние ми­ли­ции Фрун­зен­ско­го рай­о­на го­ро­да Моск­вы.
11 мар­та сле­до­ва­тель до­про­сил по­слуш­ни­цу.
— Вы аре­сто­ва­ны за кле­вет­ни­че­ские про­во­ка­ци­он­ные из­мыш­ле­ния о жиз­ни кол­хоз­но­го кре­стьян­ства в СССР, ко­то­рые рас­про­стра­ня­ли сре­ди на­се­ле­ния ва­ше­го до­ма. При­зна­е­те ли в этом се­бя ви­нов­ной? — спро­сил ее сле­до­ва­тель.
— Не при­знаю, так как я сре­ди на­се­ле­ния Но­во­де­ви­чье­го мо­на­сты­ря аги­та­ции, ка­са­ю­щей­ся жиз­ни кол­хоз­но­го кре­стьян­ства, не ве­ла, — от­ве­ти­ла она.
— Вы ули­че­ны в контр­ре­во­лю­ци­он­ной де­я­тель­но­сти, ко­то­рую про­во­ди­ли сре­ди жи­те­лей ва­ше­го до­ма.  Ле­том 1936 го­да вы во дво­ре быв­ше­го Но­во­де­ви­чье­го мо­на­сты­ря го­во­ри­ли, что «при со­вет­ской вла­сти кре­стьян за­гна­ли в кол­хо­зы и тем са­мым ра­зо­ри­ли, кре­стьяне хо­дят го­лод­ные, ра­зу­тые, раз­де­тые, ра­бо­та­ют день и ночь, а по­лу­чать в кол­хо­зах ни­че­го не по­лу­ча­ют». При­зна­е­те ли се­бя в этом ви­нов­ной?
— Не при­знаю, так как сре­ди на­се­ле­ния сво­е­го до­ма я ни­ка­кой аги­та­ции не ве­ла и о том, что кре­стьяне жи­вут пло­хо, ни­ко­му не го­во­ри­ла.
13 мар­та сле­до­ва­те­ли про­ве­ли оч­ную став­ку по­слуш­ни­цы На­та­льи со сви­де­те­ля­ми, ко­то­рые по­ка­за­ли всё, что тре­бо­ва­ли от них сле­до­ва­те­ли. Вы­слу­шав, по­слуш­ни­ца от­ка­за­лась под­твер­ждать эти по­ка­за­ния.
15 мар­та трой­ка НКВД при­го­во­ри­ла ее к рас­стре­лу. По­слуш­ни­ца На­та­лия Улья­но­ва бы­ла рас­стре­ля­на 22 мар­та 1938 го­да и по­гре­бе­на в без­вест­ной об­щей мо­ги­ле на по­ли­гоне Бу­то­во под Москвой.