Училась в школе № 167 в Куйбышеве. Окончила ГИТИС (ученица Андрея Алексеевича Попова), с 1979 года играла в Центральном академическом театре Советской армии. Первую роль в театре сыграла в спектакле «Усвятские шлемоносцы». В конце 1980-х Валентина вышла замуж за француза и в 1991 году уехала во Францию. Муж занимается дублированием фильмов, у них с Валентиной своя компания. Приезжала вместе с мужем в Самару, где похоронены её родители. 28 декабря 2009 года в эфир Первого канала вышла программа «Жди меня», в которой однокурсники Валентины Воилковой, а также актёр Владимир Зельдин попросили откликнуться её, либо тех, кто о ней что-либо знает. И Валентина отозвалась — 11 января 2010 года Воилкова позвонила Владимиру Зельдину, рассказав, что жива, обитает с мужем в Париже, занимается озвучиванием и переводом кинопродукции.

Фильмы и сериалы

• 

  Обыкновенное чудо

  1978 · драма 7.4

• 

  Покровские ворота

  1983 · комедия 7.3

• 

  Узник замка Иф

  1989 · СССР 6.9

  3 ч 56 мин

• 

  Будьте моим мужем

  1981 · комедия 6.9

• 

  Колье Шарлотты

  1984 · криминал 6.7

• 

  Версия полковника Зорина

  1979 · детектив 5.9

• 

  Завершён

  Фитиль

  1962–2008 · СССР 7.6

  47 сезонов · 2201 серия

• 

  Кольцо из Амстердама

  1982 · СССР

  1 ч 27 мин

• 

  Это было у моря

  1989 · СССР

  1 ч 37 мин

• 

  Город принял

  1979 · СССР

  1 ч 20 мин