Középiskolai tanulmányait a cisztercita rend budai gimnáziumában végezte (a későbbi színészkirály, Latinovits Zoltán évfolyamtársaként), majd a Színház- és Filmművészeti Főiskola filmrendező szakán tanult – ahonnan politikai okokból eltávolították, mert 1951 végén nem volt hajlandó aláírni egy, Mindszenty bíborost mocskoló kommunista körlevelet.
Kényszerűségből előbb segédmunkás lett, majd hegesztő (az akkor épülő fővárosi Szabadság híd elemeit készítette), később pedig a Csepel Vas- és Fémművek műszaki fényképésze. Az évek során számos hangfelvételt készített olyan írókkal, akiket a szocialista kultúrpolitika elhallgattatott, emiatt több alkalommal tartottak nála házkutatást. Műgyűjtőként elsősorban kortárs festmények, kéziratok, dedikált fotók, szobrok gyűjtésével foglalkozott. Úgy lett műgyűjtő, hogy művészbarátairól (Kassák Lajosról, Kondor Béláról és másokról) fényképeket készített, cserébe rajzokat, festményeket, kéziratokat kapott. Egyik legfontosabb vállalkozásának tekinthető, hogy végigfotózta Ferenczy Béni alkotói pályájának utolsó tíz esztendejét.
Kétségtelenül leghíresebb képein Pilinszky János szerepel, akihez szoros baráti szálak fűzték. Az egyik ilyen felvétel a költőt annyira megihlette, hogy Agonia christiana címmel négysorost írt hozzá, Vattay Elemérnek ajánlva:
Szellőivel, folyóival
oly messze még a virradat!
Felöltöm ingem és ruhám.
Begombolom halálomat.
Pilinszky időről időre meglátogatta őt otthonában. Egy ilyen beszélgetésük során megpillantotta a fényképész egyik művét, amely az olaszországi Fiesoléban készült, s amelyen három olasz gyerek áll esernyő alatt, az esőt nézve. Vattay Elemér ezt a képét nem tartotta sokra, de mivel Pilinszky ragaszkodott hozzá, nekiajándékozta, a költő pedig felakasztotta lakása falára.
Hamvasztás utáni búcsúztatása Budapesten, a Magyar Szentek templomában lesz egy későbbi időpontban. A szertartáson Gergely Ágnes Kossuth-díjas költő, műfordító emlékezik majd az elhunytra.
