车于1957年底正式投入运用，初期主要用于担当莫斯科至列宁格勒、基辅的特快旅客列车牵引任务，从莫斯科到列宁格勒全程650公里的运行时间缩短到6小时20分钟。从1963年夏季开始，TE7型机车的运用范围逐步扩大，开始在小雅罗斯拉夫韦茨—基辅—日梅林卡、斯摩棱斯克—明斯克—布列斯特、明斯克—维尔纽斯—加里宁格勒等线路上运行。TE7型柴油机车于1990年代陆续报废。
技术特点.TE7型柴油机车的总体结构与TE3型机车相同，采用非承载式车体，车体各项载荷全部由底架承担，车体侧墙和顶盖不参与