Beidzis Rīgas Skolotāju institūtu (1942). Pēc leģionāra gaitām un sekojoša izsūtījuma strādājis par skolotāju, neklātienē beidzis LVU Vēstures fakultāti (1953). Kopš 1963. gada strādājis ZA Vēstures institūtā, pirmais Latvijā ieviesis socioloģiskas metodes humanitārajās zinātnēs, kvantitatīvi izvērtējot profesiju prestižu Latvijas jaunatnes vidū (monogrāfija “Profesiju prestižs un profesiju izvēle mūsdienās”, 1968), kā arī zinātnes prestižu un kolhoznieku priekšstatus par toreizējās dzīves realitātēm, par ko kritizēts Kompartijas plēnumā un partijas presē. Lasījis lekciju kursu “Matemātikas metodes socioloģijā”, publicējis vairāk nekā 60 zinātnisku darbu, to skaitā vairākas grāmatas.[2] LZA Tālivalža Vilciņa balva socioloģijā iedibināta ar LZA Senāta 1998.gada 22.septembra lēmumu.
"Skolu jaunatne nacionālajā cīņā: 1940-1941". Latvijas Valsts arhīvs, 79 lpp. Rīga: 1997.
"Zinātne Latvijā: 1918-1940 (metod. palīglīdz. skolot.)". LR IZM Izglītības satura un eksaminācijas centrs. Rīga: 1994.
"Izpētes objekts — zinātne". LPSR ZA Vēstures institūts, 130 lpp., Zinātne. Rīga: 1979.
"Socioloģiskie pētījumi: organizācija un metodikas jautājumi". M. Ašmane (red.), D. Fišmeistare, T. Vilciņš ; Latvijas KP CK Marksisma-ļeņinisma universitāte. Rīga: 1977.
"Profesiju prestižs un profesiju izvēle. Vēsturiski socioloģisks pētījums". LPSR ZA Vēstures institūts, Zinātne, 271 lpp. Rīga: 1968.
"Историко-социологические проблемы выбора трудового пути и профессии молодежью (на материалы Латвийской ССР)". Aвтореферат диссертации кандидата исторических наук: № 571 — история СССР. Академия наук Латвийской ССР. Институт истории. Рига: 1967.