14 haziran 1526 yılında Dımaşk'ta Türk kökenli bir aile içinde dünyaya geldi. Bazı araştırmacılar 1521 yılında Mısır'da dünyaya geldiğini söylerler. Eserlerinde isim zinciri Ebu Bekir Takıyüddin Muhammed b. Zeynüddin Ma'ruf b. Ahmed er Raşıd ed-Dımaşki şeklindedir. Takıyüddin ilk eğitimini Kadı Zeynüddin Ma'ruf Efendi'den aldı. Kutbiddin İbn Sultan, Kemaleddin İbn Hamza ders gördüğü diğer hocalarıdır. Ailesinin 1550 yılı civarında İstanbul'a gitmesi üzerine öğrenimini orada Çivizade Mehmed Efendi, Ebüssuud Efendinin yanında tamamladı. Özellikle astronomi ve matematik konularında bilgisinin derinleşmesini sağlayan eğitiminin ardından Mısır'a müderrislik yapmaya gitmiştir. Kahire'de Seyhuniyye ve Sargatmışıyye medreselerinde müderrisliğinin ardından İstanbul'a geldi ve Sadrazam Semiz Ali Paşa zamanında Edirnekapı Medresesi'ne müderris tayin edildi. Mısır kadılığına tayin edilen Kazasker Molla Abdülkerim Çelebi ve babası Kutbüddin Efendi'nin teşvikleriyle astronomi ve matematik üzerinde yoğunlaştı. Takıyüddin, bilimsel kişiliğinin oluşumunu derinden etkileyen Abdülkerim Çelebi'ye büyük saygı beslemiş ve optik hakkındaki kitabını ona ithaf etmiştir.
Matematik ve astronomi araştırmalarının ileri düzeye ulaştığı sırada İstanbul'a gelen Takıyüddin II.Selim tarafından müneccimbaşılığa tayin edilir ve Galata kulesinde gözlem çalışmalarına başlar. Çalışmalarını 1577 yılından itibaren III. Murad'ın izniyle Tophane sırtlarına kurduğu Rasathane'de sürdürür. Burada ayrıca bir kütüphanede oluşturur. Ancak bir yandan siyasal bağlantıları, bir yandan da yakın dostluklar kurduğu devlet adamlarının arasındaki çekişmeler onu ve rasathaneyi hedef alan bir yıpratma kampanyasının başlatılmasına yol açar. Şeyhülislam Kadızade Ahmed Şemseddin Efendi'nin “Rasathaneler bulundukları ülkeleri felakete sürükler” şeklindeki fetvası yüzünden Osmanlı tarihinin tek gözlemevi olan ve Türk bilim tarihinde büyük önem taşıyan İstanbul rasathanesi 1580 tarihli bir hatt-ı hümayunla içindeki aletlerle birlikte tahrip edilir. Bu olaydan derin üzüntü duyarak köşesine çekilen Takıyüddin İstanbul'da vefat eder.
Bazılarını Takıyüddin icat ettiği dönemin en mükemmel gözlem aletleriyle donatılan İstanbul Rasathanesi; kısa ömrüne rağmen Tycho Brahe'nin (ö.1601) kurduğu Uranienborg Gözlemeviyle boy ölçüşecek düzeydeydi.
Takıyüddin Osmanlı ilminin en seçkin temsilcisi olarak matematik, astronomi, fizik, optik, mekanik ve tıp konularında çeşitli eserler kaleme alarak Türk bilim tarihinde önemli bir yere sahip olmuştur.
