Наталия, крестьянская дочь, окончила трехклассную сельскую школу, и в 1911 году, достигнув совершеннолетия (т. е. 16 лет) была выдана замуж за односельчанина (село Чурики, Скопинский уезд, Рязанская область) Степана Козлова. У них родилось восемь детей.
Семья Козловых имели надел земли, домашнюю скотину и все необходимое для земледельческих трудов. В зимние месяцы глава семьи занимался отхожим промыслом — держал в Москве небольшую торговлю готовым платьем.
К 1935 году из восьми детей Козловых в живых осталось только четверо. Один из сыновей Наталии — Александр Козлов — пишет: «В те далекие, чудовищно трагические годы пострадала и наша матушка Козлова Наталия Ивановна, мать восьми детей, в воспитание которых она вкладывала свое горячее сердце и добрую искреннюю душу. С великой благодарностью мы храним ее материнское тепло, заботу и ласку.
Глубоко, очень глубоко, неизлечимо ранимы остались наши детские души после потери родителей. В 1935 году, в январе месяце отняли у нас дорогого нам папашу, нас осталось в то время четверо несовершеннолетних детей с искалеченными судьбами. Застрелили папу местные руководители (коммунисты) за то, что он их покритиковал на общем собрании селян, за их творимое безобразие».
В 1936 году за неуплату так называемых «государственных платежей» у Козловых была изъята лошадь. Что значила лошадь для крестьянина в то время — нетрудно представить.
Наталия была выбрана сначала казначеем, а затем и старостой Богоявленской церкви села Чурики. За усердные труды 26 июня 1935 года она была награждена почетной грамотой правящего архиерея. Она почти каждую неделю ездила в Москву, где приобретала церковные свечи и кагор, у себя на дому пекла просфоры.
В декабре 1936 года в Чуриках было организовано массовое шествие более 200 человек верующих к сельскому совету — с требованием освободить из-под ареста священника Евгения Светлова, бывшего настоятеля Богоявленской церкви.
Половину храма колхоз изъял под зернохранилище, и Наталия призывала народ добиваться возвращения незаконно и безосновательно изъятого. В мае 1937 года по инициативе церковного совета Богоявленского храма состоялось многочисленное собрание верующих села Чурики, собрали более 400 подписей с требованием возвратить изъятую половину храма верующим, и Наталия (вместе с членом церковного совета Василием Абрамкиным) съездила в Москву, в приемную Михаила Калинина, — передать подписи.
Мученица Наталия поддерживала связь и с находившимся в заключении священномучеником Игнатием (Садковским), епископом Скопинским — до ареста он дважды принимал ее в Скопине по делам прихода. На допросе ее нисколько не смутил вопрос следователя — почему она поддерживает связь с «врагами народа», т. е. епископом Игнатием и находящимся в заключении священником Чуриковской церкви отцом Евгением Светловым. Священномученику Игнатию и пребывавшему с ним в заключении протодиакону она отправляла деньги, а со священником Евгением Светловым вела переписку, рассказывая о всех церковных делах на приходе.
Постановление УНКВД по Московской области (в то время Рязанщина входила в Московскую область на правах района) от 14 августа 1937 года гласило: «Гражданка Козлова Наталья Ивановна, 1895 года рождения, происходит из села Чурики..., активная церковница-единоличница, достаточно изобличается в том, что будучи враждебно настроена к советской власти ведет среди колхозников активную антисоветскую агитацию, направленную на развал колхоза, вместе с этим ведет среди населения религиозную пропаганду, высказывает пораженческие настроения и террористические заявления по адресу руководителей партии и членов советского правительства. Осенью 1936 г. организовала контрреволюционное шествие церковников в количестве 150 человек, которые угрожали расправой сельским коммунистам и активистам за арест попа Светлова. Гражданку Козлову Наталью Ивановну привлечь в качестве обвиняемой по ст. 58 п. 10 УК, мерой пресечения... избрать содержание в Скопинской тюрьме».
Предъявленные ей обвинения в антисоветской и контрреволюционной деятельности Наталия Козлова категорически отрицала.
Вместе с нею были арестованы члены церковного совета Богоявленской церкви села Чурики Василий Абрамкин и Василий Орлов. 10 сентября постановлением заседания Тройки УНКВД СССР по Московской области им был вынесен приговор: расстрел.
Этот приговор был приведен в исполнение 14 сентября 1937 года на полигоне Бутово.