Пирожкова и Бабель познакомились в 1932 году; ей было 23 года, ему — 38 лет. К тому времени писатель расстался со своей законной женой Екатериной Гронфейн. Бабель и Пирожкова начали жить вместе с 1934 года, в 1937 году у них родилась дочь Лидия.
В мае 1939 года автор "Одесских рассказов" был арестован по обвинению в антисоветском заговоре. Последующие 15 лет Пирожкова посвятила выяснению судьбы пропавшего мужа. В 1954 году она получила его свидетельство о смерти с фальшивой датой (17 марта 1941 года). Позднее в том же году Пирожкова добилась реабилитации Бабеля. То, что писатель был расстрелян 27 января 1940 года, выяснилось лишь в 1990-х годах.
Пирожкова работала в Метропроекте, проектировала в числе прочего первую очередь московской подземки. В 1965 году она вышла на пенсию и занималась изданием наследия мужа. Пирожкова издала книгу воспоминаний современников о Бабеле, его дневники и собственные мемуары: "Годы, проведенные рядом". В 1996 году вместе с дочерью она переехала в США. В 2010 году она посетила Одессу, где осмотрела проект памятника Бабелю.