Karl Tirén var son till kyrkoherden Olof Tirén och Kristina Holm. Familjen bodde i Oviken i Jämtland. Han gifte sig 1903 med Ellen Hellström (f 1875) och fick i äktenskapet barnen Maria (f 1904), Gunnar Tirén ( f 1905),provinsialläkare. Dagny ( f 1907), Torne (f 1908)[4] och Ejnar (f 1909)[5].
I början av 1900-talet reste Karl Tirén runt i Lappland och Nordnorge för att dokumentera och uppsamla jojkar. Detta arbete tog många år i anspråk och sammanfattades i verket Die lappische Volksmusik (Acta Lapponica)[6], utgiven av Hugo Gebers Förlag i Uppsala 1942. Genom dokumentationen av jojkar utförde Tirén en pionjärinsats i och med att han använde fonografen. Hans arbete har bidragit till att bevara en utdöende och uråldrig jojktradition till eftervärlden. Karl Tirén blev känd även som fiolbyggare och folkmusiker och blev associé i Musikaliska akademien 1926.
Under tiden i Kiruna byggdes stugan Nuoljalid i Abisko, som kom att bli platsen för konstnärligt skapande[7] och utgångspunkt för expeditioner. Tirén var gift första gången med Ellen Hellström och andra gången med Astrid Odstedt. Karl Tirén och hans båda hustrur ligger begravda på Nuoljas sluttning, vid Nuoljalid.
Tirén var en mångsidigt begåvad och temperamentsfull personlighet och utan någon egentlig specialutbildning blev han en framstående målare. Under ett flertal studieresor till England, Frankrike och Tyskland studerade han deras kultur, musik och konst. Han inspirerades av sin äldre bror konstnären Johan Tirén, vars konst fokuserades kring samekulturen. I likhet med sin bror målade Karl Tirén naturalistiska fjäll- och samemotiv samt enstaka porträtt. Han deltog inte gärna i utställningar men vid Parisutställningen 1900 var han representerad med en dioramamålning över den lappländska fjällvärlden som belönades med en grand prix. Han medverkade någon gång i en samlingsutställning i Stockholm och några gånger i Norrland, bland annat medverkade han i några av Sällskapet för jämtländsk konstkulturs utställningar i Östersund och jubileumsutställningen på Jämtlands läns museum 1942. Bland hans offentliga arbeten märks altartavlan Jesu samtal med den samaritiska kvinnan för Bräcke kyrka i Jämtland samt altartavlor till Krematoriet i Sundsvall och Sunne kyrka i Jämtland. Tirén är representerad vid bland annat Östersunds skolförvaltning och Jämtlands läns museum i Östersund.