Tallér Zsófia 1970-ben született Dorogon. Zenei tanulmányait szülővárosában kezdte, majd Győrben folytatta. A győri Richter János Zeneművészeti Szakközépiskola zongora és zeneszerzés szakán érettségizett 1988-ban. Zeneakadémiai tanulmányait Bozay Attila és Petrovics Emil irányítása alatt végezte. 1992-ben zeneelmélet-tanári, 1995-ben zeneszerző-diplomát szerzett, mindkettőt kitüntetéssel. 2009-ben kapott summa cum laude DLA fokozatot a Színház- és Filmművészeti Egyetemen, ahol vezető professzora Marton László volt, disszertációjának címe pedig: A zene belső színpadán – a zenedramaturgia-analízis.
Zeneszerzői tevékenységét három éven át a Kodály Zoltán zenei ösztöndíj támogatta. 1992–1993 között a Zeneakadémia zeneszerzés tanszakán demonstrátorként dolgozott Petrovics Emil mellett. Alapító tagja volt a NOVUS Kávéház Zenei Műhelynek, ahol művészeti esteket szerveztek.
1993-tól két évig a Budapesti Nemzeti Színház zenei vezetőjeként dolgozott, ezzel párhuzamosan pedig a Nemzeti Stúdióban volt zenetanár. 1999–2000 között a budapesti Weiner Leo Zeneművészeti Szakközépiskolában tanított zeneszerzést. 1999-től a Színház- és Filmművészeti Egyetemen, 2000-től a Zeneakadémián tanított. 2011-ben Fekete Gyulával megalapította a Liszt Ferenc Zeneművészeti Egyetem zeneszerző tanszakának alkalmazott zeneszerzői szakirányát, melyet a Zeneakadémia a Színművészetivel együttműködésben indított. Tallér Zsófia volt az SZFE részéről az induló osztályok vezető tanára.
Számos színházi és filmes produkció zenei vezetőjeként, illetve zeneszerzőjeként működött közre, többek között Mundruczó Kornél, Zsótér Sándor, Gothár Péter munkáiban. Kompozícióival több ízben szerepelt hazai és nemzetközi koncertpódiumokon, komolyzenei fesztiválokon. A közreműködésével készült filmek és színdarabok közül jó néhány díjban részesült, például Mundruczó Kornél a 78-as Szent Johannája című rövidfilm zenéjéért elnyerte a Magyar Tévé- és Filmkritikusok Díját.
2011-ben Erkel Ferenc-díjban, 2016-ban Bartók–Pásztory-díjban részesült. 2011-ben a Boribon muzsikál című gyereklemez zenéjéért Az év gyermekalbuma kategóriában Fonogram-díjat, 2015-ben Pert Em Heru című művéért Artisjus-díjat vehetett át.