Валентина Феденёва родилась в Краматорске. В 2007 году окончила Донецкую государственную музыкальную академию имени С. С. Прокофьева (класс профессора Николая Момота). В 2006 году была приглашена в Донецкий государственный академический театр оперы и балета имени А. Б. Соловьяненко, где дебютировала в партии Леоноры («Трубадур» Верди). В дальнейшем исполняла на этой сцене партии Мими («Богема» Пуччини), Микаэлы («Кармен» Бизе), Иоланты в одноименной опере Чайковского, Татьяны («Евгений Онегин» Чайковского), Папагены («Волшебная флейта» Моцарта) и другие. В 2010 году приняла участие в международном оперном фестивале «Золотая корона» (Донецк), исполнив партию Дездемоны («Отелло» Верди).
Лауреат Международного конкурса вокалистов 21st Century Art в Киеве (I премия, 2010), I Минского международного Рождественского конкурса вокалистов (II премия, 2014), дипломант и обладатель специального приза XXIV Конкурса конкурсов вокалистов Собиновского фестиваля в Саратове (2011), финалистка Международного музыкального фестиваля Георга Отса (2019).
В 2010–2011 гг. – участница Молодежной оперной программы Большого театра России, где исполняла партии Первой дамы («Волшебная флейта» Моцарта) и Фраскиты («Кармен» Бизе). Участвовала в серии концертов «Молодые голоса Большого театра России» под управлением Тугана Сохиева (2014–2016).
С 2014 года – солистка театра «Санктъ-Петербургъ Опера», где выступала в партиях Татьяны («Евгений Онегин»), Мими («Богема»), Недды («Паяцы» Леонкавалло), Виолетты («Травиата» Верди), Хризотемиды («Электра» Р. Штрауса) и других.
В 2016 году дебютировала на сцене Большого театра Республики Беларусь в партии Иоланты; неоднократно участвовала в Рождественских оперных форумах театра.
В 2015–2020 гг. – приглашенная солистка Михайловского театра, в 2020 году вошла в состав труппы. Дебютировала в партии Недды, в текущем репертуаре исполняет также партии в операх Памины, Графини Альмавива («Волшебная флейта», «Свадьба Фигаро» Моцарта), Джанетты («Любовный напиток» Доницетти), Иоланты, Прилепы, Натальи («Иоланта», «Пиковая дама», «Опричник» Чайковского), Виолетты, Микаэлы.
Гастролировала по России, а также в Австрии, Германии, Испании, Эстонии, Франции, Польше, странах СНГ. Участвовала в фестивале «Волжские сезоны» (Хризотемида) и международном фестивале «Оперетта» в Узбекистане, выступала в театрах Ниццы и Таллина (Недда), в партии Маргариты («Фауст» Гуно) дебютировала в Азербайджанском академическом театре оперы и балета и на оперном фестивале на о-ве Сааремаа в Эстонии.
Выступала также в Брукнерхаусе в Линце (партия сопрано в Девятой симфонии Бетховена, 2016), участвовала в концерте OperaVivaв рамках VII Транссибирского Арт-фестиваля Вадима Репина (2020), исполнила партию сопрано в Реквиеме Верди на открытии Арт-фестиваля «Таврида» (2021), на открытии сезона в Татарском государственном академическом театре имени Мусы Джалиля выступила в партии Недды в постановке Юрия Александрова (2021), приняла участие в юбилейном Международном оперном фестивале имени Ф. И. Шаляпина в Казани (2022).
В 2022 году состоялся дебют певицы в Театре Капитолия Тулузы в партии Первой нимфы в опере «Русалка» Дворжака (режиссер – Стефано Пода).
Лауреат национальной оперной премии «Онегин» в номинации «дебют» (за партию Натальи в опере «Опричник» Чайковского, Михайловский театр, 2021).
