Schatalowa zog mit ihrer Familie nach Rostow am Don. Von 1932 bis 1938 studierte sie an der staatlichen Rostower Medizinuniversität. 1938 erhielt sie dort einen Platz für ein klinisches Praktikum in der chirurgischen Klinik der staatlichen Rostower Medizinuniversität. 1939 wurde sie als Militärärztin eingezogen im Rahmen des sowjetischen Angriffs auf Finnland an der Karelischen Landenge.