Родился 20.7.1920 в селе Перевоз ныне Ржаксинского района Тамбовской области в семье крестьянина. Русский. Член КПСС с 1950. Окончил 7 классов и школу ФЗУ в Москве. Работал слесарем в московском депо Октябрьской железной дороги.

В Советской Армии с 1939. В том же году окончил Борисоглебскую военно-авиационную школу летчиков.

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941.

Командир звена 9-го гвардейского истребительного авиационного полка (303-я истребительная авиационная дивизия, 1-я воздушная армия, 3-й Белорусский фронт) гвардии старший лейтенант Твеленев к сентябрю 1944 совершил 290 боевых вылетов, в 110 воздушных боях лично сбил 16 самолетов противника и 28 в группе.

Звание Героя Советского Союза присвоено 23.02.45.

В 1950 окончил Высшие офицерские летно-тактические курсы. Был на летно-испытательной работе.

Заслуженный летчик-испытатель СССР.

С 1965 полковник Твеленев — в запасе. Жил в городе Щелково Московской области.

Награжден орденом Ленина, 5 орденами Красного Знамени, орденом Отечественной войны 1 степени, 2 орденами Красной Звезды, медалями.

Умер 25.4.1985.