Faits:
A. A._, ressortissant égyptien né en 1971, a contracté mariage, le 16 décembre 2000, avec B._, ressortissante suisse née en 1965. Après avoir vécu à l'étranger, les époux se sont établis en Suisse dès le 1er avril 2005 et l'intéressé s'est vu octroyer une autorisation de séjour afin de pouvoir vivre auprès de son épouse.
Le 28 mars 2007, A._ a déposé une demande de naturalisation facilitée fondée sur son mariage avec B._. Les époux ont contresigné, le 13 septembre 2007, une déclaration écrite aux termes de laquelle ils confirmaient vivre en communauté conjugale effective et stable, résider à la même adresse et n'envisager ni séparation ni divorce. Par décision du 6 février 2008, l'Office fédéral des migrations (ci-après: l'ODM) a accordé la naturalisation facilitée à A._.
B. Le 9 avril 2009, B._ a déposé auprès du Tribunal civil de Sion une requête visant à interdire à son époux de s'approcher du domicile conjugal et de prendre contact avec elle en raison des violences verbales et des menaces de plus en plus pressantes dont elle était victime. Le même jour, il a été donné suite à cette requête à titre de mesures préprovisionnelles urgentes. Par décision du 15 mai 2009, le Tribunal civil a, dans le cadre de mesures protectrices de l'union conjugale, autorisé les époux à vivre séparés pour une durée indéterminée.
Le 8 septembre 2009, l'ODM a informé A._ qu'il envisageait d'ouvrir une procédure visant à l'annulation de sa naturalisation facilitée, compte tenu du fait qu'il vivait séparé de son épouse depuis le 1er janvier 2009. Le prénommé a indiqué, dans ses déterminations datées du 22 septembre 2009, que cette séparation était la conséquence de problèmes strictement personnels avec son épouse et a assuré qu'il n'avait jamais eu l'intention de commettre une quelconque fraude en matière de naturalisation.
Par jugement du 4 mars 2010, le Tribunal civil a prononcé la dissolution du mariage.
Invité par l'ODM à se déterminer sur divers éléments ressortant du dossier de la procédure civile (dégradation de l'union conjugale depuis son arrivée en Suisse en 2005, intégration professionnelle difficile, comportement répréhensible envers son épouse ayant contraint la justice à prendre des mesures d'interdiction à son endroit), A._ a, par pli daté du 6 janvier 2011, transmis une copie de ses déterminations du 22 septembre 2009 ainsi que de sa carte d'agent de sécurité privée délivrée par les autorités valaisannes compétentes.
C. Par décision du 25 janvier 2011, l'ODM a prononcé, avec l'assentiment des autorités cantonales compétentes, l'annulation de la naturalisation facilitée.
A la suite de cette décision, l'ex-épouse a adressé à l'ODM un courrier daté du 1er février 2011 dans lequel elle affirmait notamment que le couple n'avait pas eu l'intention de tromper les autorités suisses lors de la demande de naturalisation.
D. Par arrêt du 21 juillet 2011, le Tribunal administratif fédéral (ci-après: le TAF) a rejeté le recours formulé par A._. Il a considéré que l'examen des faits pertinents de la cause ainsi que leur déroulement chronologique relativement rapide depuis le dépôt de la demande de naturalisation fondaient la présomption qu'au moment de la signature de la déclaration commune et, a fortiori, lors de la décision de naturalisation, les époux n'avaient plus la volonté de maintenir une communauté conjugale stable. Les éléments invoqués par l'intéressé n'étaient pas suffisants pour renverser cette présomption.
E. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._, par l'intermédiaire de son mandataire Me Guérin de Werra, demande au Tribunal fédéral d'annuler l'arrêt du TAF et de confirmer la décision du 6 février 2008 lui accordant la naturalisation facilitée. Il se plaint de l'établissement manifestement inexact des faits et d'une violation de l'art. 41 de la loi fédérale du 29 septembre 1952 sur l'acquisition et la perte de la nationalité suisse (LN; RS 141.0). Dans une écriture séparée datée du même jour, A._ avance également quelques arguments à l'appui de son recours.
Le TAF a, aux termes de ses observations, conclu au rejet du recours. L'ODM a renoncé à se déterminer.

Considérant en droit:
1. L'arrêt attaqué émane du TAF et concerne l'annulation de la naturalisation facilitée accordée à la recourante, si bien qu'il peut faire l'objet d'un recours en matière de droit public (art. 82 let. a et 86 al. 1 let. a LTF). Le motif d'exclusion de l'<ref-law> n'entre pas en ligne de compte, dès lors qu'il s'agit en l'espèce de naturalisation facilitée et non pas de naturalisation ordinaire. Pour le surplus, le recourant possède la qualité pour recourir au sens de l'<ref-law> et les conditions formelles de recevabilité sont remplies, de sorte qu'il y a lieu d'entrer en matière.
2. Aux termes de l'<ref-law>, aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente. Cette exclusion vaut non seulement pour les faits postérieurs à la décision attaquée, mais également pour ceux que les parties ont omis d'alléguer dans la procédure cantonale. Ces dernières sont en effet tenues de présenter devant les instances précédentes tous les faits qui leur paraissent pertinents et d'offrir les moyens de preuve adéquats (Message du Conseil fédéral concernant la révision totale de l'organisation judiciaire fédérale, FF 2001 p. 4137). L'attestation de travail datée du 31 septembre 2011 est postérieure au prononcé de l'arrêt attaqué. Il s'agit donc d'un vrai nova, qui échappe à la cognition du Tribunal fédéral (<ref-ruling> consid. 2.2 p. 344). Quant aux attestations non datées établies par la cousine de l'ex-épouse du recourant ainsi que par une connaissance de celui-ci, elles ne figurent pas au dossier du TAF et ne résultent pas non plus de l'arrêt attaqué. Il n'en sera dès lors pas tenu compte.
3. Dans un grief intitulé "faits établis de façon manifestement inexacte", le recourant reproche au TAF d'avoir tenu compte des problèmes conjugaux survenus au printemps 2009 ayant contraint la justice à prendre des mesures urgentes consistant à lui interdire de prendre contact avec son ex-épouse. A vrai dire, il ne conteste pas ces éléments de fait, mais estime que ceux-ci, datant du printemps 2009, ne sont pas déterminants pour apprécier si sa volonté de maintenir une communauté de vie était intacte lors de la signature de la déclaration commune en septembre 2007. Son grief, qui ne concerne donc pas l'établissement des faits, se confond en réalité avec la violation de l'art. 41 LN examiné ci-après.
4. Le recourant estime que l'arrêt entrepris violerait l'art. 41 LN. Il affirme qu'au moment de la déclaration commune les époux formaient une véritable union conjugale stable ou, à tout le moins, qu'il n'était pas conscient de la gravité de ses problèmes de couple. La lettre du 1er février 2011 rédigée par son ex-épouse le confirmerait.
4.1 Conformément à l'art. 41 al. 1 LN dans sa teneur jusqu'au 1er mars 2011 et à l'art. 14 al. 1 de l'ordonnance du 17 novembre 1999 sur l'organisation du Département fédéral de justice et police (RS 172.213.1), l'ODM peut, avec l'assentiment de l'autorité du canton d'origine, annuler dans les cinq ans une naturalisation facilitée obtenue par des déclarations mensongères ou par la dissimulation de faits essentiels.
4.1.1 Pour qu'une naturalisation facilitée soit annulée, il ne suffit pas qu'elle ait été obtenue alors que l'une ou l'autre de ses conditions n'était pas remplie; il faut qu'elle ait été acquise grâce à un comportement déloyal et trompeur. S'il n'est pas besoin que ce comportement soit constitutif d'une escroquerie au sens du droit pénal, il est nécessaire que l'intéressé ait donné sciemment de fausses informations à l'autorité ou l'ait délibérément laissée dans l'erreur sur des faits qu'il savait essentiels (<ref-ruling> consid. 2 p. 165; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 115 et les références). Tel est notamment le cas si le requérant déclare vivre en communauté stable avec son conjoint alors qu'il envisage de se séparer une fois obtenue la naturalisation facilitée; peu importe que son mariage se soit ou non déroulé jusqu'ici de manière harmonieuse (arrêt 1C_272/2009 du 8 septembre 2009 consid. 3.1).
La nature potestative de l'art. 41 al. 1 LN confère une certaine latitude à l'autorité. Dans l'exercice de cette liberté, celle-ci doit s'abstenir de tout abus; commet un abus de son pouvoir d'appréciation l'autorité qui se fonde sur des critères inappropriés, ne tient pas compte de circonstances pertinentes ou rend une décision arbitraire, contraire au but de la loi ou au principe de la proportionnalité (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 115; <ref-ruling> consid. 1a/cc p. 279; <ref-ruling> consid. 2 p. 310 et les références).
4.1.2 La procédure administrative fédérale est régie par le principe de la libre appréciation des preuves (art. 40 de la loi fédérale de procédure civile fédérale du 4 décembre 1947 [PCF; RS 273], applicable par renvoi de l'art. 19 de la loi fédérale du 20 décembre 1968 sur la procédure administrative [PA; RS 172.021]). Ce principe vaut également devant le Tribunal administratif fédéral (<ref-law>). L'administration supporte le fardeau de la preuve lorsque la décision intervient, comme en l'espèce, au détriment de l'administré. Cela étant, la jurisprudence admet dans certaines circonstances que l'autorité puisse se fonder sur une présomption. C'est notamment le cas pour établir que le conjoint naturalisé a menti lorsqu'il a déclaré former une union stable, dans la mesure où il s'agit d'un fait psychique, lié à des éléments relevant de la sphère intime, souvent inconnus de l'administration et difficiles à prouver (<ref-ruling> consid. 3 p. 166). Partant, si l'enchaînement rapide des événements fonde la présomption de fait que la naturalisation a été obtenue frauduleusement, il incombe alors à l'administré, en raison non seulement de son devoir de collaborer à l'établissement des faits (<ref-law>; cf. ATF <ref-ruling> consid. 3.2 p. 115), mais encore dans son propre intérêt, de renverser cette présomption (<ref-ruling> consid. 3.2 p. 485 s.).
S'agissant d'une présomption de fait, qui ressortit à l'appréciation des preuves et ne modifie pas le fardeau de la preuve (<ref-ruling> consid. 3 p. 166 et les références), l'administré n'a pas besoin, pour la renverser, de rapporter la preuve contraire du fait présumé, à savoir faire acquérir à l'autorité la certitude qu'il n'a pas menti; il suffit qu'il parvienne à faire admettre l'existence d'une possibilité raisonnable qu'il n'a pas menti en déclarant former une communauté stable avec son conjoint. Il peut le faire en rendant vraisemblable, soit la survenance d'un événement extraordinaire susceptible d'expliquer une détérioration rapide du lien conjugal, soit l'absence de conscience de la gravité de ses problèmes de couple et, ainsi, l'existence d'une véritable volonté de maintenir une union stable avec son conjoint lorsqu'il a signé la déclaration (<ref-ruling> consid. 3 p. 165 s. et les arrêts cités).
4.2 En l'espèce, l'arrêt attaqué retient que les ex-époux ont signé la déclaration commune attestant de la stabilité de leur union le 13 septembre 2007. La naturalisation a été accordée au recourant le 6 février 2008. La séparation effective des ex-époux est intervenue fin 2008 lorsque l'intéressé a quitté le domicile conjugal sur injonction de son ex-épouse, en raison de la dégradation de la situation du couple intervenue depuis son arrivée en Suisse en avril 2005. Le 9 avril 2009, le juge civil a ordonné, sur requête de l'ex-épouse, des mesures préprovisionnelles urgentes visant à interdire à l'intéressé de s'approcher du domicile de son ex-épouse et de prendre contact avec celle-ci. Le 15 mai 2009, les ex-époux ont été autorisés, par mesures protectrices de l'union conjugale, à vivre séparément et le divorce a été prononcé le 4 mars 2010. Le TAF a estimé que ces éléments et leur enchaînement chronologique relativement rapide étaient de nature à fonder la présomption que la communauté conjugale n'avait été stable ni au moment de la signature de la déclaration commune, ni au moment de l'octroi de la naturalisation facilitée. Pour l'instance précédente, cette présomption était renforcée par différents éléments. Ainsi, il ressortait des pièces du dossier que la situation du couple s'était dégradée depuis son arrivée en Suisse en 2005 et que l'intéressé avait déjà quitté le domicile conjugal durant plusieurs jours en décembre 2007, soit un à deux mois avant sa naturalisation.
Le recourant ne conteste aucun de ces éléments, lesquels sont propres à fonder la présomption que sa naturalisation a été obtenue frauduleusement. La présomption précitée peut en effet être admise compte tenu de l'enchaînement des différents événements, en particulier l'abandon du domicile conjugal durant plusieurs jours moins de deux mois avant la naturalisation, puis la séparation durable et effective survenue quelque onze mois après l'obtention de la nationalité suisse. De plus, quoi qu'en dise le recourant, le TAF pouvait également tenir compte des faits intervenus au printemps 2009, ayant contraint la justice à prononcer à son encontre des mesures urgentes d'éloignement, pour asseoir cette présomption.
Conformément à la jurisprudence précitée, il s'agit donc uniquement de déterminer si l'intéressé est parvenu à renverser cette présomption en rendant vraisemblable, soit la survenance d'un événement extraordinaire susceptible d'expliquer une dégradation aussi rapide du lien conjugal, soit l'absence de conscience de la gravité des problèmes de couple au moment de la signature de la déclaration commune.
4.3 Dans son écriture, le recourant met en évidence le courrier du 1er février 2011 rédigé par son ex-épouse dans lequel celle-ci affirme notamment qu'il n'y a pas eu volonté de fraude de leur part, qu'ils espéraient que la naturalisation allait permettre de mettre un terme à la précarité professionnelle de son époux, que leurs problèmes conjugaux n'étaient pas pires que ceux de la moyenne des autres couples et qu'ils étaient dû aux contraintes extérieures subies par un couple mixte. Le recourant soutient que cette lettre permettrait de renverser la présomption établie en rendant vraisemblable qu'il ignorait la gravité de ses problèmes de couple au moment de la signature de la déclaration commune. Plusieurs éléments figurant au dossier tendent cependant à infirmer cette dernière affirmation. On peut en effet relever, avec le TAF, que les époux ont tous deux reconnu que la situation du couple s'était dégradée depuis son arrivée en Suisse en 2005, en raison des difficultés rencontrées (cf. mémoire de recours déposé sur le plan cantonal par l'intéressé; requête au sens de l'<ref-law> introduite le 9 avril 2009 par l'ex-épouse). Le recourant avait notamment quitté le domicile conjugal plusieurs jours en décembre 2007 déjà (procès-verbal de l'audience du 15 mai 2009 devant le Tribunal civil). A cela s'ajoute que le recourant a déclaré qu'il espérait que l'obtention de la naturalisation permettrait de soulager son couple des tensions dues à sa précarité professionnelle (cf. courrier du recourant du 22 septembre 2009). Dans ces circonstances, le TAF pouvait à juste titre considérer qu'il n'était pas crédible que le recourant ait pu avoir la conviction que sa communauté matrimoniale était stable, effective et tournée vers l'avenir au sens requis par la jurisprudence, lors de la procédure de naturalisation. Le fait que les ex-époux n'aient accepté l'échec de leur mariage qu'au printemps 2009, comme le soutient l'intéressé, ne modifie pas cette appréciation.
En outre, le recourant entend tirer argument du fait que ses problèmes de couple - dus essentiellement aux contraintes extérieures subies par un couple mixte - n'étaient pas pires que ceux rencontrés par la moyenne des couples qu'il connaît. Cet élément n'est toutefois pas pertinent pour l'examen de la question de savoir s'il y a eu obtention frauduleuse de naturalisation au sens de l'art. 41 LN. Il se prévaut également en vain du fait qu'il ne s'est pas marié dans le but d'acquérir la nationalité suisse ainsi que du fait qu'il aurait déjà pu déposer une requête de naturalisation facilitée en 2006, mais qu'il ne l'a fait qu'en mars 2007. Ces éléments antérieurs à la signature de la déclaration commune ne sont pas de nature à affaiblir la présomption établie. Enfin, le fait que l'intéressé n'ait commis aucun délit, qu'il ait fait de son mieux pour s'intégrer dans la société helvétique et qu'il se sente suisse aujourd'hui, est sans pertinence pour apprécier si la naturalisation a été obtenue de façon frauduleuse ou non.
Dans ces circonstances, l'intéressé ne rend pas vraisemblable qu'il n'avait pas conscience de la gravité des problèmes du couple au moment de la signature de la déclaration commune. Par ailleurs, il n'apporte aucun élément propre à démontrer la survenance d'un événement extraordinaire postérieur à la signature de la déclaration commune et susceptible d'expliquer une dégradation aussi rapide du lien conjugal.
4.4 En définitive, les éléments que le recourant a avancés ne suffisent pas à renverser la présomption établie. Dans ces conditions, l'annulation de la naturalisation facilitée ne viole pas l'art. 41 LN.
5. Il s'ensuit que le recours doit être rejeté. Le recourant, qui succombe, doit supporter les frais de la présente procédure (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, fixés à 2'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué au mandataire du recourant, à l'Office fédéral des migrations et au Tribunal administratif fédéral, Cour III.
Lausanne, le 12 janvier 2012
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Fonjallaz
La Greffière: Arn