Tauno Marttisen isä Kristian Adolf Marttinen (1885–1942) oli parturi ja hiustenhoitoalan tukkukauppias[1], äiti Vilma Johanna Marttinen (o.s. Rantanen). Heillä oli kaksi muutakin poikaa, perheen yrityksiä jatkanut Eino Marttinen (1914–1990)[2] ja taidemaalari Veikko Marttinen (1917–2003).
Tauno Marttinen opiskeli sekä pianonsoittoa että sävellystä 1920-luvullaViipurissa ja 1930-luvullaHelsingissä. Marttinen aloitti säveltämisen 1930-luvulla, ja hänen varhaisimmat teoksensa olivat myöhäisromanttisia. Vuonna 1945 helsinkiläiskriitikot teilasivat Marttisen varhaistuotantoa esitelleen sävellyskonsertin lähes pelottavan vihamielisesti. Marttinen hylkäsi siihenastiset teoksensa ja aloitti säveltämisen uusista lähtökohdista. Lopulliseksi läpimurtoteokseksi osoittautui mezzosopraanolle ja orkesterille sävelletty Kokko, ilman lintu, joka palkittiin Suomen Kulttuurirahaston sävellyskilpailussa vuonna 1956. 1950-luvun lopulla hän käytti sävellyksissään ensimmäistä kertaa 12-säveltekniikkaa.
Marttisen musiikille tyypillisiä piirteitä ovat muun muassa kiintymys mystisiin aiheisiin sekä rapsodinen ja maalaileva ilmaisutapa. Häntä luonnehdittiin "Hämeenlinnan šamaaniksi". Marttisen musiikkia on kiitelty mielikuvituksen rikkaudesta mutta myös kritisoitu löyhästä ja improvisaatiomaisesta muodonkäsittelystä. Marttinen oli yksi Suomen tuotteliaimmista säveltäjistä. Hänen teosluettelossaan on muun muassa kymmenen sinfoniaa, useita konserttoja, kymmeniä kamarimusiikkiteoksia eri kokoonpanoille, oopperoita, pianomusiikkia sekä kuoro- ja yksinlauluja. Hänet palkittiin Pro Finlandia -mitalilla ja Kalevalan riemuvuoden palkinnolla vuonna 1969. Hän vaikutti myös viihde- ja tanssimuusikkona. PresidenttiUrho Kekkonen myönsi Marttiselle professorin arvonimen vuonna 1972. Marttinen asui viimeiset vuotensa JanakkalanTurengissa.
Marttisen Suuren joen laulu -oopperan kantaesitystä Kemissä (1980) pidetään kaikkien aikojen pohjoisimpana oopperaensi-iltana.[3]
Hollantilainen Dirk Meijer on laatinut Marttisen teosluettelon. Marttisen tuotanto käsittää 750 teosta, joista tunnetaan ja on esitetty viidesosa. Marttisen aiemmin tuntematonta tuotantoa on löytynyt viime aikoina muun muassa Tamminiemen Urho Kekkosen museon arkistosta, josta tuli esille Hauen lauluAaro Hellaakosken runoon. Marttinen antoi sävellyksiään ystävilleen lahjaksi, esimerkiksi Thoughts on a Mountain, ja sävellyksiä löytynee lisää. Kateissa on Nikolai Gogolin aiheeseen perustuva merkittävä ooppera Päällysviitta, josta on jäljellä pianopartituuri. Meijer on perustanut Hollantiin Leeuwardeniin Tauno Marttinen -seuran, joka on tehnyt levytyksiä ja julkaissut nuotteja.[4]