
В 2006 году дебютировала в кино в фильме «Два в одном». В 2013 году окончила Высшее театральное училище им. М. С. Щепкина (мастерская В. И. Бочкарева). Популярность Дмитриевой принесла одна из главных ролей в сериале-триллере «Чернобыль. Зона отчуждения» 2014 года, где она предстала перед зрителем в образе резкой и решительной Насти. В 2025 году Валерию можно было увидеть на сцене «Модерна» в спектаклях «О дивный новый мир», «Затерянный мир» и Nirvana. Также в производстве находилась короткометражная лента «Побег» с её участием.
2024ПобегФильм
2020Вратарь ГалактикиФильмв роли young people on the podium
2019Чернобыль. Зона отчуждения. ФиналФильмв роли Nastya
2017НевестаФильм
2015Жена по совместительствуФильмв роли Полина Соколова
2015Пиковая дама: Черный обрядФильмв роли Katya
2014Чернобыль: Зона отчужденияСериалв роли Настя · эпизодов: 19
2007Два в одномФильм
2007Битва экстрасенсовСериалв роли Self - Guest · эпизодов: 1