Родилась 16 февраля 1964 года в деревне Изедеркино Моргаушского района Чувашской Республики в семье колхозников. Мать, Васильева Рената Егоровна, и отец, Васильев Михаил Антонович - на пенсии. Валентина Михайловна обучалась в Сосновской восьмилетней школе. Легкой атлетикой стала заниматься после поступления в Чебоксарское среднее профтехучилище №4. Ее первый тренер – заслуженный тренер России Геннадий Васильев. Первые успехи на российских и всесоюзных соревнованиях пришли после перехода в группу заслуженного тренера СССР Михаила Кузнецова.
В 1984 году выполнила норматив мастера спорта СССР, в 1988 – мастера международного класса. В 1991 году стала бронзовым призером Кубка Мира (Лондон), в 1992 году – чемпионкой XXV Олимпийских игр в марафоне (Барселона, Испания), ей присвоено звание “Заслуженный мастер спорта”, в 1995 году победила на Кубке мира, в 1996 году – серебряный призер на марафонской дистанции XXVI Олимпийских игр (Атланта, США) в 1996 году награждена медалью ордена “За заслуги перед Отечеством II степени”. Тренировалась под руководством заслуженного тренера России Юрия Егорова. Занималась в СДЮШОР №3 г.Новочебоксарска (директор Борис Атаманов).