Eshab-ı Kiram'dan. Kureyş'in Abdüddar kabilesindendir. Nesebi, Osman bin Talha bin Ebu Talha Abdullah bin Abdüluzza bin Osman bin Abdüddar bin Kusey'dir. Nesebi, Kusey'de Peygamber Efendimizin nesebi ile birleşmektedir. Annesi, Sülafe binti Sa'd bin Şüheyd olup, Medine'nin Kuba köyünden Amr bin Avf kabilesindendir. Doğumu bilinmemesine rağmen, 42 (m. 662) senesinde Mekke-i Mükerreme'de vefat etti.
Mekke'de Kâbe kayyımlığı ile vazifeliydi. Sülalesi cahiliyye devrinde Kâbe-i Muazzama'nın Hicabet yani kapı anahtarını taşırdı. Peygamber Efendimiz, hicretten önce onu da bizzat imana davet etti. Kabul etmediği gibi Hazreti Resulullah'ı Kâbe'ye de sokmak istemedi. Fakat Resulullah onun bu hareketini sükunetle karşılayıp, şöyle buyurdu: “Ey Osman! Ümit ederim ki, bir gün sen, beni bu anahtarın nereye isterseniz koyarsınız, kime isterseniz verirsiniz diyeceğin bir mevkide de göreceksin!”
Peygamber Efendimizin zevcelerinden Ümmü Seleme Müslüman olmasından dolayı Mekke'de bir yıl eza ve cefa gördükten sonra, kabilesi Ümmü Seleme'ye Medine'ye hicret etmesi için izin verdi. Tek başına yola çıkmıştı. Osman bin Talha, Ümmü Seleme'yi yalnız görünce, halini sorup, durumunu öğrendi. Kadını yalnız başına bırakmayı uygun görmeyerek, onu edep ve kerem ile Kuba'ya kadar getirdi. “Senin kocan işte bu köydedir. O halde Allah'ın bereketiyle onun yanına git.” deyip, Mekke'ye döndü. Ümmü Seleme onun bu hareketinden övgü ile bahsederdi. Osman bin Talha, Uhud Harbi'ne müşriklerin safında katıldı. Babası, kardeşleri ve akrabası katledilince, Kâbe'nin Hicabet vazifesi tek başına üzerinde kaldı. Hudeybiye Antlaşması'nda Müslümanlar'ın Resulullah'a sadakatini, görüp Eshab-ı Kiram'ın aşkına hayran oldu. Geç iman etti. 8 (m. 629) senesinde Mekke'ninfethinden altı ay önce Amr bin As ve Hâlid bin Velid ile birlikte Medine-i Münevvere'ye gelerek, Müslüman oldu. Fetihten önce imana gelen Muhacirlerin derecelerine kavuştu. Mekke'nin fethine katılıp, Resulullah'ın yanında bulundu. Kâbe'nin anahtarını Resulullah'a arzetti, beraber girdiler. Burada Resulullah iki rekat namaz kıldı. Beyt-i şeriften çıkarken, Resulullah Nisa suresinin; “Allahü teala size emanetleri ehline vermenizi emreder...” mealindeki (Nisa suresi: 58) ayet-i kerimesini okuyup, anahtarı Osman bin Talha'ya ve amcasının oğlu Şeybe bin Osman bin Ebu Talha'ya verdi. Ona; “Ey Ebu Talha evladı! Ceddinizden kalma olan emaneti sizde payidar ve baki olmak üzere alınız. Bunu zalim olmaksızın hiçbir kimse alamaz.” buyurdu. Hicretten önceki sözlerini de hatırlattı, O da “Evet, şehadet ederim ki, sen hiç şüphesiz Resulullah'sın.” dedi. O günden itibaren Hicabet vazifesi, Osmanlı Devleti'nin sonuna kadar, Osman bin Talha'nın sülalesinde kalmıştır.
Mekke'nin fethinden sonra Resulullah Efendimiz ile Huneyn Gazası'na katıldı. Medine-i Münevvere'ye gitti. Resulullah'ın vefatından sonra Mekke-i Mükerreme'ye döndü. Kâbe-i Muazzama'daki hicabet vazifesine devam etti. Dört Halife devrinde gazalara katıldı. Hazreti Muaviye'nin hilafeti devrinde 42 (m. 662) senesinde Mekke-i Mükerreme'de vefat etti.
Osman bin Talha'nın Kâbe-i Muazzama'daki vazifesi, Eshab-ı Kiram'dan olması dahil, daha pek çok üstünlüklere sahipti. Kendisinden amcasının oğlu Şeybe, Urve bin Zübeyr, İbn-i Ömer ve Benî Süleym oğullarından bir kadın hadis rivayet etmişlerdir. Peygamber Efendimizden bizzat rivayet ettiği hadislerden bazıları şunlardır: Peygamber Efendimizin Osman bin Şeybe'ye namazda kalbi meşgul edecek şeylerin önceden çıkarılması hususunda şu hadis-i şerifi buyurduğunu rivayet etti: “Evde ki pişen tencereyi kapatmayı sana söylemeyi unuttum. Çünkü namaz kılarken insanı meşgul edecek bir şeyin evde bulunması uygun olmaz.”
Kâbe'nin kayyımlığı ile vazifeli olan Osman bin Talha'nın sülalesi Kâbe'nin anahtarını muhafaza ederdi. Peygamber Efendimiz Mekke'nin fethinden sonra da Osman bin Talha'nın Kâbe'nin anahtarının muhafaza görevini sürdürmesine müsade etti.
Resulullah Efendimiz Mekke'nin fethedildiği gün şöyle bir hutbe okudu: “Kuluna yardım eden ve kendisinden başka hak mâbut olmayan Allahü teala'dır. Müşrikleri hezimete uğratan ancak O'dur.” Diğer bir rivayette ise, “Vaadi, sözü hak olan, kuluna yardım eden, kendinden başka kulluğa müstehak bir ilah bulunmayan Allahü tealaya hamdolsun. Dikkat ediniz! Cahiliye devrinde değer verdiğimiz her türlü adeti ve kan davası ayağımın altındadır. Bunlardan Kâbe'ye hizmet etmek ve hacılara su dağıtmak müstesnadır. Dikkat ediniz! Bir kimse kaste benzer şekilde sopayla birisini öldürürse ona ağır diyet lazım olup, 100 deve vermesi gerekir.”