Natalia Letiuk wurde 1974 in der Ukraine geboren. Sie studierte Klavier an der M. Glinka-Musikhochschule in Dnipropetrowsk (1989-1993) und am Konservatorium in Charkiw (Ukraine) und machte 1999 ihren Abschluss. Sie studierte Orgel an der Russischen Gnessin-Musikakademie in Moskau bei Prof. Fiseisky (2005 -2008). Im Jahr 2022 wurde Natalia in der Orgelklasse von Ignace Michiels am Königlichen Konservatorium von Gent (Belgien) für ein Aufbaustudium mit der Spezialisierung Solistin der klassischen Musik eingeschrieben.
Sie hat zweimal an den Sommermeisterkursen der Österreichischen Barockakademie in Gmunden, Österreich, teilgenommen (2006, 2007). Sie studierte Alte Musik und besuchte Meisterkurse bei Prof. Stembridge (in der Ukraine, Deutschland und Italien). Sie besuchte Meisterkurse bei Prof. Peretti, Essl, Zerer, Preston, Christie, Rampe, Joseph, Roth, Latry und ist Preisträgerin vieler internationaler Orgel- und Musikfestivals.
Von 1998 bis 2013 war Natalia als Solistin am Orgel- und Kammermusiksaal von Dnipropetrovsk (Ukraine) tätig. Natalia ist Trägerin der Medaille "Für den Beitrag zur Entwicklung der Region Dnipropetrowsk" (2012).
Sie ist außerdem Preisträgerin der Belcanto-Stiftung der Lutherischen Kirche St. Paul und St. Peter und der Stiftung De Boni Arte an der römisch-katholischen Kathedrale in Moskau. Seit 2010 unterrichtet Natalia erfolgreich in Kinderkunstschulen und höheren Bildungseinrichtungen. 2018 wurde sie mit dem Preis "Die beste Lehrerin der Kinderkunstschule der Russischen Föderation" ausgezeichnet. Im Jahr 2020 wurde sie mit dem Sonderpreis "Für die Entwicklung des Orgelspiels von Kindern" der Auszeichnung "Organist des Jahres" ausgezeichnet. 2022 wurde sie vom Kulturministerium der Russischen Föderation mit dem Preis "Die beste Lehrerin im Bereich der Musikkunst" ausgezeichnet.
Von 2018 bis 2021 war sie Lehrerin an der Abteilung für Orgel und Cembalo an der Russischen Musikakademie Gnessin. Seit 2017 ist sie Leiterin des Offenen Wettbewerbs für junge Organisten nach J. S. Bach, der Teil des Projekts des Internationalen Festivals "Musikalisches Opfer an Johann Sebastian Bach" ist. Außerdem ist sie Mitglied der Jury zahlreicher internationaler Wettbewerbe.