Nata in Venezuela da genitori siciliani, è cresciuta a Torino. Il suo amore per la recitazione è dovuto alla madre, attrice di teatro, che la portava spesso a vedere rappresentazioni. Studia per tre anni al Teatro Stabile di Torino dove viene notata dai critici. Recita spesso in piccoli ruoli durante il periodo degli studi, fino al debutto al cinema con il film di Mimmo Calopresti “La felicità non costa niente”. La prima grande occasione nel cinema arriva con il ruolo da protagonista in “Fame chimica”, un film auto-finanziato molto apprezzato dalla critica, cui segue “Che ne sarà di noi” diretto da Giovanni Veronesi; dopo questo film Valeria decide di dedicarsi soprattutto al cinema. Nel 2004 è protagonista del film “La febbre” con Fabio Volo e prosegue, sempre come protagonista, con il film “Viaggio segreto” di Roberto Andò. Presente al Festival di Venezia 2007 nella sezione Giornate degli Autori come protagonista del film di Salvatore Maira “Valzer”, un unico piano sequenza di 90 minuti, e successivamente come giurata nella sezione “Opere Prime”. La sua carriera nel cinema la porterà a film impegnati come “La signorina Effe” di Wilma Labate sui licenziamenti della Fiat, “Viola di mare” di Donatella Maiorca sull’omosessualità femminile (che le varrà, tra gli altri, il premio come migliore attrice negli Stati Uniti al Nice Film Festival), fino al film di Michele Placido “Vallanzasca - Gli angeli del male” a fianco di Kim Rossi Stuart, senza abbandonare le commedie di successo come “Italians” e “Manuale d’Amore 3”, entrambe di Giovanni Veronesi. Ha portato per due anni nei principali teatri italiani lo spettacolo “La signorina Giulia” diretto da Valter Malosti. Sperimenta anche il campo musicale, diventando protagonista prima del video dei Negramaro “Tre minuti” e poi di quello di “Attimo” di Gianna Nannini con la quale duetta. Tra i principali premi ricevuti ricordiamo inoltre: il Premio Pasinetti, il Premio Biraghi del Sindacato Nazionale Giornalisti Cinematografici Italiani, quello come miglior giovane attrice alle Giornate Professionali di Cinema e la candidatura al David di Donatello per “La signorina Effe”. Nel 2014 è protagonista del film “Smetto quando voglio”, opera prima di Sidney Sibilia ed è nel cast di “Una donna per amica” diretto da Giovanni Veronesi. Sempre nel 2014 gira “Mi chiamo Maya”, opera prima di Tommaso Agnese, “La scelta” di Michele Placido, “La terra dei santi” di Fernando Muraca ed “Era d'estate” di Fiorella Infascelli, dove interpreta la moglie del giudice Falcone.