11 Ağustos 1945 tarihinde Zonguldak'ta doğdu. İlk ve orta öğrenimini, doğum yeri olan ilde tamamladıktan sonra girdiği İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Fizik Lisans Bölümü’nü 1968 yılında bitirdi. 1969’da, mezun olduğu bölümün Denel Fizik Kürsüsü’ne asistan olarak atandı. Başarılı bir öğrenci olan Atalay, Fizik Bölümü’nün katıhal fiziği hocası Prof. Dr. Sait Akpınar’ın kürsüsünde yüksek lisans eğitimine başladı. LiF'ün Termoluminesansı konulu çalışmasıyla 1972’de yüksek lisansını tamamladı ve yine Sait Hoca’nın danışmanlığında doktora öğrencisi olarak eğitimini sürdürdü. As₂₀Se₂₀Te₆₀ Halkojenür Camında Anahtarlanma ve Bellek Olayları adlı teziyle, 1976 yılında Fen Bilimleri Doktoru ünvanını kazandı.

Doktora sonrasına İskoçya’nın Edinburgh Üniversitesi Elektrik Mühendisliği Bölümü’nde 1 yıl süre ile (1976 – 77) misafir araştırmacı olarak bulundu. Burada, daha sonra üzerinde çalışacağı, amorf yarıiletkenler grubunda yer alan halkojenür camlarını üretti ve 1977 yılında Türkiye’ye bu malzemelerle döndü.

O, Zonguldaklıydı. İlk ve ortaöğrenimini burada tamamlamıştı. Mezun olduğu Mehmet Çelikel Lisesi’nden sınıf arkadaşı olan eşi Sevgi Kasap Atalay ve kendi ailesi bu ilde yaşıyordu. Kendi ilinde, şimdiki Bülent Ecevit Üniversitesi’nin çekirdeği olan Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi kurulmuştu. Akademinin Temel Bilimler Bölümü’ne doktora yapmış eleman aranıyordu. Yetiştiği ilin üniversitesi olacak olan bu kuruma katkıda bulunmak istiyordu. Hocası Sait Akpınar’ın da desteği ile, 1977 yılında, Zonguldak Devlet Mühendislik ve Mimarlık Akademisi Temel Bilimler Bölümü’ne öğretim görevlisi olarak atandı. Temel Bilimler Bölümü’nün ilk doktoralı öğretim elemanıydı.

Katıhal fiziği alanında iyi bir deneyci olan Turgay Atalay, göreve gelir gelmez kıt olanaklara rağmen kendi biriminde Katıhal Fiziği araştırma laboratuvarı kurdu ve İstanbul Üniversitesi’nde üzerinde çalıştığı Halkojenür Camları'nı laboratuvarında üreterek bu alandaki çalışmalarını sürdürdü. O, zor olanaklarla oluşturduğu bu laboratuvarı ile yeni kurumunda bir araştırma kültürü başlattığı gibi, iki asistana bu alanda doktora yapma imkânı sağladı.

Turgay Atalay (sağ başta) ve iki asistanı Ömer Karabulut ve İsa Eşme (sol başta), Akademiyi ziyarete gelen Prof. Bedi Ilgım’a Katıhal Fiziği Araştırma Laboratuvarını tanıtırken (1978).

Daha sonraki yıllarda (2005 – 08) YÖK Başkan Vekilliği görevine seçilen İsa Eşme’ye Bulk Halkojenür Camlarının Elektriksel İletim Özellikleri, aynı bölüm asistanlarından Ömer Karabulut’a İnce Film Halkojenür Camlarının Optik Özellikleri tez konularını veren Turgay Atalay’dır. Her iki asistanın doktora danışmanı olan Boğaziçi Üniversitesi Öğretim Üyelerinden Prof. Dr. Yani Skarlatos ile işbirliği yaparak bu mütevazi laboratuvarından iki doktora çalışmasının çıkmış olmasında şüphesiz en büyük pay Turgay Atalay’ındır.

Turgay Atalay Karadeniz kıyısında Prof. Dr. Ender Aktulga ile beraber (2009).

Turgay Atalay, TÜBİTAK Projesi olan çalışmalarını tamamlayarak Yoğun Madde Fiziği Anabilim Dalı’nda 1981 yılında Doçent, 1989 yılında Profesör ünvanlarını aldı.  O, tüm deneysel çalışmalarını, kendi kurduğu laboratuvarında yürüttü.

Turgay Atalay’ın özgeçmişine baktığımızda, hakemli ulusal dergilerde yayımlanmış özgün makale ve bilimsel kongrelerde sunulmuş bildiri sayısının 16 olduğunu görürüz. Ayrıca, çalışma alanı ve verdiği derslerle ilgili 16 adet kitab/ders notu adı verilmektedir.

Akademik çalışmalarının yanında, Akademi Başkan Yardımcılığı (1981), Mühendislik Fakültesi Dekan Yardımcılığı (1990 – 92) görevlerinde bulunan Turgay Atalay 1993 yılında Karaelmas Üniversitesi, Devrek Fen-Edebiyat Fakültesi Kurucu Dekanı olarak görev aldı ve bu görevini 1999 yılına kadar sürdürdü. O zamanki adıyla Karaelmas Üniversitesi olan kurumda 1993’te Rektör Yardımcılığı görevinde bulundu. Bu görevini, emekli olduğu 2012 yılına kadar sürdürdü.

Evli ve ikisi akademisyen 3 çocuk babası olan Turgay Atalay, en verimli çağında 11 Nisan 2014’te aramızdan ayrıldı (Metin Prof. Dr. İsa Eşme, fotoğraflar Prof. Dr. İsa Eşme ve Prof. Dr. Ender Aktulga).