2001年6月任全国社会保障基金理事会行政事务部副主任(副司级)，2003年2月任社会保障基金会行政事务部主任(正司级)，2003年10月任社保基金会办公厅主任兼社保基金会机关党委副书记。
2004年2月21日，佟因涉嫌间谍罪被羁押，同年3月26日被捕。经查实，佟于1990年至2004年2月间，接受台湾间谍组织代理人的指派，为台湾“军情局”间谍组织搜集、提供国家秘密。佟利用工作之便，多次对经手的中共中央、国务院等部门下发的绝密、机密和秘密文件提供给台湾间谍组织，先后收受台湾间谍组织支付的报酬21万余美元。
2005年8月22日，北京市第二中级人民法院认定佟达宁犯间谍罪，判处死刑，剥夺政治权利终身，并处没收个人全部财产。佟不服，提出上诉。2005年11月30日，北京市高级人民法院裁定：驳回上诉，维持原判。
2006年3月23日，经最高人民法院核准，执行死刑。2006年4月，全国社保基金会机关党委全委会议作出开除佟达宁党籍的决定，经征求社保基金会党组意见并报中央国家机关工委批准，依据《中国共产党纪律处分条例》第五十二条、第三十三条的规定，给予佟达宁开除党籍处分。
