Lê Tấn Tài lần đầu được gọi tập trung đội tuyển Việt Nam năm 2004 dưới thời HLV Edson Tavares. Đối với tiền vệ người Khánh Hòa, kỷ niệm lần đầu lên tuyển vẫn để lại nhiều nỗi buồn đến thời điểm hiện tại.
Dạo đó, hoàn cảnh của cầu thủ trẻ gốc Ninh Hòa (Khánh Hòa) còn rất nhiều khó khăn đến mức không có nổi đôi giày tập tử tế, khi lên tuyển lại bị chê là "lúa" không giao lưu được với đồng đội. Tấn Tài từng nổi tiếng với giai thoại quỳ lạy HLV Tavares để được xin rút lui với lý do về chăm sóc người thân bị ốm. Nhưng sau đó, người ta lại chứng kiến anh đá ầm ầm tại giải U21.
Điều này khiến HLV Tavares rất tức giận. Ông từng tuyên bố sẽ không bao giờ triệu tập Tấn Tài trở lại đội tuyển Việt Nam, còn bản thân tiền vệ người Khánh Hòa phải chịu án treo giò 5 trận đầu tiên tại giải hạng Nhất năm 2005 vì lý do thiếu tinh thần trách nhiệm với đội tuyển quốc gia.
Nhưng những người hiểu Tấn Tài đều biết anh là một chiến binh thực thụ trên sân cỏ. Hiếm có trận nào trong sự nghiệp, tiền vệ người Khánh Hòa lại bị chê trách vì không hết mình.
Phong độ xuất sắc của Tấn Tài trong màu áo đội bóng phố biển quê hương khiến anh nhanh chóng được triệu tập trở lại đội tuyển Viêt Nam chỉ một năm sau đó dưới thời HLV A.Riedl. Và cũng kể từ năm 2005 đến 2014, dù trải qua nhiều nhà cầm quân khác nhau ở đội tuyển nhưng Tấn Tài luôn nằm trong số các cầu thủ trụ cột không thể thay thế.
Chiến tích đáng nhớ nhất trong sự nghiệp của tiền vệ sinh năm 1984 chính là chức vô địch AFF Cup năm 2008 dưới thời HLV Calisto. Nhà cầm quân người Bồ Đào Nha dạo đó còn ca ngợi cậu học trò của mình là "Iniesta của Việt Nam".
Với 62 trận trong màu áo đội tuyển quốc gia, Tấn Tài chỉ xếp sau Minh Phương và Công Vinh về số lần cống hiến trong màu áo tuyển. Tiền vệ người Khánh Hòa sở hữu 3 bàn thắng ở cấp độ đội tuyển. Đó là các pha lập công trong chiến thắng 3-2 trước Singapore tại King's Cup 2006, chiến thắng 7-1 trước Myanmar tại AFF Cup 2010 và trận hòa 1-1 trước Myanmar tại AFF Cup 2012.
Tuy nằm trong số những cầu thủ tài năng nhất nhưng Tấn Tài dường như không có duyên với các danh hiệu cá nhân. Anh mới chỉ một lần được bầu chọn là Cầu thủ trẻ xuất sắc nhất năm 2005, Quả bóng bạc Việt Nam năm 2012 và 2 lần đoạt danh hiệu Quả bóng đồng Việt Nam 2005, 2006. Mãi đến năm 2014, ở độ tuổi 30, Tấn Tài mới có danh hiệu vô địch V.League đầu tiên sau khi chuyển về chơi cho Bình Dương. Sau đó là chức vô địch V.League 2015, cùng 2 chiếc cúp QG 2015 và 2018.
Kết thúc mùa giải 2019, việc chia tay Bình Dương tưởng như sẽ là nốt cuối cho sự nghiệp thi đấu đỉnh cao của Tấn Tài nhưng không, tiền vệ này gia nhập HL Hà Tĩnh và tiếp tục cuộc chơi tại V.League. Ở tuổi 36, "Người không phổi" vẫn chưa muốn dừng lại.